靶向FabH酶的新型抗菌剂研究进展:应对抗生素耐药性的创新策略

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:European Journal of Medicinal Chemistry 6.0

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  针对日益严峻的抗菌药物耐药性(AMR)问题,研究人员系统综述了2016-2025年间靶向细菌脂肪酸合成关键酶β-酮脂酰-ACP合成酶III(FabH)的新型抑制剂,包括合成化合物、金属配合物、天然产物和纳米颗粒等,揭示了FabH作为选择性抗菌靶点的治疗潜力,为开发规避耐药机制的新一代抗生素提供了重要方向。

  

抗生素耐药性正成为21世纪最严峻的公共卫生危机之一。世界卫生组织数据显示,2019年全球约490万人死于抗菌药物耐药性(AMR)相关感染,预计到2050年这一数字将攀升至每年191万。更令人担忧的是,常见病原体如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、第三代头孢菌素耐药大肠杆菌等正对现有抗生素产生广泛耐药性,而新型抗生素研发管线却日益枯竭。在这场人类与微生物的军备竞赛中,科学家们迫切需要寻找能够规避现有耐药机制的全新靶点。

库鲁克谢特拉大学药物科学研究所的研究团队在《European Journal of Medicinal Chemistry》发表综述,系统阐述了靶向细菌脂肪酸合成(FAS)途径关键酶β-酮脂酰-ACP合成酶III(FabH)的新型抑制剂研究进展。研究人员采用文献计量学方法分析2016-2025年最新研究成果,结合分子对接和分子力学-广义波恩表面积(MM-GBSA)计算等计算机辅助药物设计技术,评估了各类抑制剂的结合模式和效力。

β-酮脂酰-ACP合成酶III(FabH)抑制剂
研究表明,FabH作为FAS II途径的起始酶,在细菌膜脂质合成中发挥核心作用。与人类采用FAS I途径不同,FabH是细菌特有靶点,其保守的Cys112-His244-Asn274催化三联体为药物设计提供了精确作用位点。团队发现三唑、咔唑等合成化合物能有效占据FabH的酰基结合通道,其中编号为7a的吲哚衍生物对MRSA的MIC达1μg/mL。

未来展望
特别值得关注的是,氧化锌纳米颗粒和铁/铜金属配合物展现出独特的跨膜递送优势,其通过破坏FabH二聚体界面发挥抑制作用。与天然抑制剂如普拉特霉素(PTM)相比,这些新型抑制剂具有更好的药代动力学特性。

结论
该研究证实FabH抑制剂能同时作用于野生型和突变型菌株,通过阻断膜脂质合成导致细菌"饥饿死亡"。这种作用机制不易诱发交叉耐药,为应对MDR病原体提供了新思路。库鲁克谢特拉大学团队建议未来研究应关注双靶点抑制剂设计,同时结合人工智能预测技术加速先导化合物优化。

这项研究不仅系统梳理了FabH抑制剂的最新进展,更重要的是为突破现有抗生素研发瓶颈提供了理论框架。正如作者指出,针对细菌必需代谢途径的靶向策略,可能是赢得这场抗微生物战争的关键所在。

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