《Bioorganic Chemistry》：Amphipathicity-driven optimization of substance P-derived antimicrobial peptides for infected wound healing
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•神经肽SP被改造为抗菌肽，同时保留了促愈合活性。•L/K位置交换增强了SP-2的两亲性和活性。•SP-2表现出更强的抗菌、抗生物膜和LPS中和活性。•SP-2形成更小的纳米颗粒，且具有改善的蛋白水解稳定性。•SP-2促进了感染创面的细菌清除和愈合。引言皮肤构成了一个专门的主
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神经肽SP被改造为抗菌肽，同时保留了促愈合活性。
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L/K位置交换增强了SP-2的两亲性和活性。
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SP-2表现出更强的抗菌、抗生物膜和LPS中和活性。
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SP-2形成更小的纳米颗粒，且具有改善的蛋白水解稳定性。
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SP-2促进了感染创面的细菌清除和愈合。
引言
皮肤构成了一个专门的主机-环境屏障，保护机体免受微生物入侵和物理损伤。烧伤、手术或其他损伤导致的屏障破坏会使底层组织暴露于细菌定植中，并增加感染风险[1]。正常伤口愈合涉及止血、炎症、组织形成和细胞外基质重塑等协调阶段[2]、[3]。然而，过度的细菌持续存在会扰乱这一过程，导致愈合延迟或慢性不愈合创面[1]、[4]、[5]。因此，开发既能同时控制细菌感染又能促进组织再生的疗法仍然是一个未被满足的临床挑战。
神经肽已成为皮肤防御和组织修复的重要介质[6]、[7]。在这些分子中，P物质（SP）是一种速激肽类神经肽，可在组织损伤时由感觉神经释放[6]、[8]。先前的研究报告表明，SP可能通过NK1R相关通路调节炎症反应、细胞增殖与迁移、血管生成和再上皮化[6]。这些已报道的活性使SP成为皮肤伤口疗法的理想候选物[6]、[9]、[10]。
抗菌肽（AMPs）凭借其广谱活性和靶向膜机制，为传统抗生素提供了一条有前景的替代途径[11]、[12]、[13]。在机制上，阳离子残基促进AMPs与带负电的细菌包膜之间的初始结合，而疏水性和两亲性结构则促进其膜插入和膜破坏[11]、[14]。因此，大量工作致力于调控电荷、疏水性、螺旋性和两亲性以提高抗菌活性和选择性[11]、[14]、[15]、[16]。然而，大多数这类设计工作仍以改善抗菌性能为目标[17]、[18]、[19]，而将抗菌功能与促愈合功能合理整合的研究则相对较少。
SP含有多种与AMP相关的结构特征，包括正电荷残基和疏水的C端区域。然而，在测试条件下，SP未表现出可检测的抗菌活性（图2A），表明这些特征不足以赋予抗菌活性。我们假设SP可作为开发多功能抗菌肽的支架，同时保留促愈合功能。为验证这一假设，我们首先在SP的N端引入(LKKW)基序并将SP中的两个Pro残基替换为Leu，设计了SP-1。SP-2则通过SP-1中单个Lys/Leu位置交换生成。我们通过评估肽的结构、抗菌活性、自组装行为、促愈合活性以及体外和体内感染创面的治疗疗效，研究了SP-1和SP-2的性质。
各节摘要
SP及其类似物的设计与表征
速激肽的C端区域高度保守，并对其生物学活性有贡献[8]。在我们先前的工作中，我们证明hHK-1（TGKASQFFGLM-NH?），另一种速激肽家族肽，可以通过引入(LKKW)n基序被改造为抗菌肽，同时保留其生物学活性[20]。与hHK-1相比，SP（RPKPQQFFGLM-NH2）因其在伤口愈合中的作用而得到更广泛的研究。此外，SP具有更高的净正电荷
结论
本研究表明，神经肽SP可被改造为短抗菌肽，同时保留促愈合活性。与SP-1相比，SP-2具有更高的两亲性和疏水性，尽管两者的氨基酸组成相同。这些变化可能与其更强的抗菌活性、更快的杀菌动力学、抗生物膜活性、LPS结合以及形成更小的自组装颗粒有关。在大肠杆菌感染的
肽的合成
肽采用Fmoc固相法在Rink-amide-MBHA树脂上手动合成。合成后，使用TFA/H?O/TIS（95，2.5，2.5，v/v/v）裂解鸡尾酒从树脂上裂解肽。粗肽通过制备型反相高效液相色谱（RP-HPLC）纯化，使用C18柱（19?×?250?mm）。肽纯度通过配备C18柱的分析型RP-HPLC分析，梯度洗脱从水中5%乙腈线性渐变至95%乙腈
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CRediT作者贡献声明
席佳佳：写作–初稿、可视化、方法学、调查、形式分析、数据管理。安通乐：验证、方法学、调查。孙俊锋：验证、方法学、调查。郑鑫：验证、方法学、调查。马燕霞：方法学、调查。吴娇娇：方法学、调查。陈红梅：写作–审阅与编辑、监督、概念化。张伟：写作–审阅与编辑、监督、项目管理，
伦理声明
本研究按照以下动物福利和/或报告准则进行：欧洲共同体准则（2010/63/EU）。本研究已获得欧洲共同体准则的批准（兰州大学伦理委员会批准号：Lzujcyxy20250116）。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文所报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
致谢
本工作得到了国家自然科学基金（81773566）和甘肃省自然科学基金（25JRRA669和25JRRA679）资助。
席佳佳|安通乐|孙俊锋|郑鑫|马燕霞|吴娇娇|陈红梅|张伟|宋晶晶
