基于深度学习的骨髓细胞学分类:解决类别不平衡问题的创新方案

【字体: 时间:2025年07月16日 来源:Biomedical Signal Processing and Control 4.9

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  针对MRSA(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌)耐药性难题,研究人员开发了新型TPP-HK(三苯基膦-和厚朴酚)偶联物TH16,通过破坏细菌细胞膜并诱导活性氧积累实现高效杀菌。该研究为开发膜靶向抗菌剂提供了新策略,其低耐药频率特性对解决全球抗生素危机具有重要意义。

  

抗生素耐药性已成为21世纪最严峻的公共卫生挑战之一。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)作为"超级细菌"代表,每年导致全球近20万人死亡。传统抗生素因细菌快速进化而失效,开发具有全新作用机制的抗菌药物迫在眉睫。

重庆医科大学等机构的研究人员创新性地将天然产物和厚朴酚(HK)与三苯基膦(TPP)结合,设计出新型TPP-HK偶联物。通过结构优化获得的先导化合物TH16对MRSA展现出2 μg/mL的强效抗菌活性,其通过双重机制破坏细菌细胞膜并升高胞内活性氧水平,且耐药性发生率极低。该成果发表于《Biomedical Signal Processing and Control》,为对抗多重耐药菌感染提供了突破性解决方案。

研究采用核磁共振(NMR)和傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)进行结构表征,通过最小抑菌浓度(MIC)测定评估抗菌活性,并利用时间-杀菌曲线和耐药性诱导实验验证TH16的快速杀菌特性与低耐药倾向。

【合成与结构优化】

通过四步反应构建TPP-HK偶联物库,Steglich酯化反应实现关键连接。结构-活性关系(SAR)分析显示碳链长度显著影响抗菌活性,C16连接链的TH16表现最优。

【抗菌机制解析】

TH16通过TPP阳离子靶向细菌带负电的细胞膜,HK疏水基团插入膜结构,协同破坏膜完整性。流式细胞术证实TH16处理后的MRSA胞内活性氧(ROS)水平升高8倍,导致细菌代谢崩溃。

【耐药性评估】

连续传代30代后,MRSA对TH16的MIC仅增加4倍,远低于临床抗生素万古霉素(128倍),证明其低耐药特性。

该研究开创性地将线粒体靶向分子TPP改造为抗菌剂功能模块,突破传统抗菌肽模拟物的局限。TH16的双重作用机制使其不易诱发耐药性,为应对"后抗生素时代"挑战提供新思路。研究成果不仅推动天然产物结构改造策略发展,更为开发下一代膜靶向抗菌药物奠定理论基础。

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