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肠道来源链霉菌HFM-2产生的2,6-二取代色酮衍生物HFM-2P:一种抗耐药MRSA和VRE的新型抗菌剂及其多重生物活性研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月19日 来源:Scientific Reports 3.8
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本研究针对耐药菌MRSA(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌)和VRE(耐万古霉素肠球菌)引发的公共卫生危机,从人体肠道分离的Streptomyces levis HFM-2菌株中纯化出新型2,6-二取代色酮衍生物HFM-2P。该化合物对MRSA和VRE的抑菌圈达30 mm和29 mm(MIC低至1.95-3.9 μg/mL),通过SEM和荧光显微镜证实其破坏细菌细胞膜完整性,同时展现抗真菌、抗突变(TA98/TA100菌株抑制率73-87%)、DNA保护(使超螺旋DNA保留率提升至71.47%)及选择性抗癌活性(HeLa细胞IC50 17.24 μg/mL)。这项研究为开发抗耐药菌药物和农业抗菌剂提供了新候选分子。
抗生素耐药性已成为全球公共卫生的重大威胁,尤其是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和耐万古霉素肠球菌(VRE)这类"超级细菌",正在使常规抗生素逐渐失效。据统计,耐药菌感染每年导致数百万人死亡,而新药研发速度远跟不上耐药性演变的速度。面对这一困境,科学家们将目光转向了自然界最丰富的抗生素生产者——放线菌,其中链霉菌属(Streptomyces)贡献了临床80%的抗生素。但常规土壤来源的链霉菌已被广泛挖掘,研究人员开始探索人体肠道等特殊生境中的菌种资源。
在这一背景下,印度旁遮普邦阿姆利则市古鲁那纳克开发大学微生物系的研究团队在《Scientific Reports》发表了一项突破性研究。他们从人体肠道分离到一株产抗菌物质的Streptomyces levis HFM-2,通过硅胶柱层析和反相高效液相色谱(RP-HPLC)纯化得到活性化合物HFM-2P,经质谱(MS)、核磁共振(NMR)等技术鉴定为2,6-二取代色酮衍生物(分子式C35H59NO12)。研究采用96孔板法测定最小抑菌浓度(MIC),结合扫描电镜(SEM)和荧光双染色(DAPI/PI)解析作用机制,并通过Ames试验、DNA缺口实验和MTT法评估其生物安全性及抗癌活性。
抗菌活性与生物自显影
HFM-2P对MRSA和VRE的抑菌圈(30±0.25 mm和29±0.35 mm)显著优于万古霉素(18 mm)和替考拉宁(15 mm)。薄层色谱(TLC)生物自显影显示Rf值0.65的单一活性条带,证实其为关键抗菌成分。
细胞破坏机制
SEM图像显示:

生物安全性
Ames试验中HFM-2P(250 μg/板)使TA100/TA98菌株突变率降低86.36%和77.20%,DNA缺口实验显示其能将Fenton试剂引起的超螺旋DNA(Form I)损伤从81.78%修复至71.47%,优于阳性对照芦丁(54.72%)。
抗癌潜力
MTT法显示HFM-2P对HeLa宫颈癌细胞具有剂量依赖性抑制(IC50 17.24 μg/mL),而对正常L929细胞仅产生10.15%抑制率,展现良好选择性。
这项研究首次报道了肠道链霉菌来源的2,6-二取代色酮衍生物的多重生物活性。其独特的化学结构(紫外特征吸收峰246/338 nm,红外3324 cm-1羟基峰)与广谱抗菌、低细胞毒性的组合优势,为开发抗耐药菌药物提供了新思路。尤其值得注意的是,HFM-2P对临床棘手耐药菌VRE和MRSA的卓越活性,以及其DNA保护与抗突变特性的结合,可能为开发兼具抗菌和抗癌功能的"双效药物"开辟新途径。农业领域亦可利用其抗真菌活性(对镰刀菌等植物病原菌MIC 62.5-125 μg/mL)开发新型生物农药。
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