目前已有多种影像学检查可用于肌肉骨骼感染的诊断。X光片作为常规检查，即便有时不能提供诊断性信息，但可提供感兴趣区的解剖概况，利于后续影像学方法的选择和诊断。MRI的灵敏度很高，可提供详细的解剖细节。骨显像可不受基础病变的影响，准确诊断骨髓炎。 67Ga主要用于脊柱骨髓炎的诊断。体外标记白细胞显像作为一种放射性核素检查方法，可用于糖尿病足骨髓炎和人工关节感染等复杂性骨髓炎的诊断，但不能用于诊断脊柱骨髓炎。抗粒细胞抗体和抗体片段具有一定的局限性，且不能广泛供应。 111In-生物素可用于脊柱骨髓炎的诊断。放射性标记抗菌肽泛素合成片段是一种有前景的特异性感染显像剂。 18F-脱氧葡萄糖(FDG)可用于脊柱骨髓炎的诊断，但其在糖尿病足骨髓炎和人工关节感染诊断方面的价值尚不明确。初步研究表明， 68Ga或可用于肌肉骨骼感染的诊断。 124I-fialuridine最初被认为可用作特异性感染显像剂，但随后的研究结果令人失望。PET/CT和SPECT/CT显像融合了解剖成像和功能显像，彻底改变了诊断影像学。这2种融合显像系统可提高诊断的准确性，并影响患者治疗方案的选择，从而重新定义了诊断学组在疑似或确诊感染和炎性反应患者中的价值。

脓毒症指宿主对感染反应失调所致危及生命的器官功能障碍，全身炎症反应是其最重要的病理生理特征。传统抗菌药物在脓毒症抗感染治疗中发挥着重要作用，然而多重耐药菌的出现，使得脓毒症的治疗面临更大的挑战。抗菌肽是一类阳离子多肽，几乎可在所有生物体中找到，具有广谱灭菌及免疫调节等作用，在脓毒症治疗中具有良好应用前景。本文就抗菌肽在脓毒症治疗中的应用和临床转化的优势及面临的困难进行简要综述，以期为抗菌肽在脓毒症治疗中转化应用提供思路。

目的 构建天蚕素A-死亡素复合基因工程抗菌肽基因CA(1-7)-T(4-19) ,并在毕赤酵母中表达.方法 采用重叠区基因扩增法(SOE)人工合成复合肽基因,同载体 pPICZαA 连接后转化毕赤酵母受体菌X-33 ,通过博莱霉素抗性筛选得到的阳性克隆用甲醇诱导表达,并对产物进行抗菌活性检测,建立抗菌谱.结果 复合肽基因CA(1-7)-T(4-19)成功克隆到载体pPICZαA上,鉴定结果与预先设计的基因序列一致,在甲醇诱导下复合肽基因得到表达,并得到临床分离的76株革兰阴性和革兰阳性耐药致病菌的最小抑菌浓度,最小抑菌浓度可达到5 μg/mL.结论 成功获得了具有抑菌活性的复合基因工程抗菌肽,且该复合肽对临床常见多重耐药菌株均有明显的抑杀作用.

抗菌肽对病原菌的作用模式不同于传统抗生素,且能对耐药菌株产生抗性.抗菌肽不仅有广谱的抗菌活性,还能抗病毒、真菌和原虫,以及有强大的免疫调节活性.此外,抗菌肽还有促进创面愈合,加强皮肤屏障功能等作用.研究人员一直致力于发现各种内源性抗菌肽,并寻找将其规模化表达的方法.我们主要总结了内源性抗菌肽(主要是哺乳动物)的分类,作用机制及其免疫调节方面的重要作用.另外,介绍了目前提纯内源性抗菌肽,人工合成抗菌肽(如纳米抗菌肽)的研究成果和遇到的问题.

本研究对来源于苦荞的α-螺旋发夹抗菌肽FtAMP抗真菌机制与结构之间的关系进行了研究.首先人工合成了FtAMP分子中N-端和C-端的α-螺旋(FtAMP-N和FtAMP-C),探究两个α-螺旋究竟是哪个螺旋在起抗菌作用.然后以FtAMP为模板,α-螺旋区电荷和两亲性特征为变化要素,利用螺旋轮投影和特定氨基酸残基替换的方法,对其进行初步分子改造,并通过对多肽结构和活性比较,探讨FtAMP结构-功能的关系.研究表明,FtAMP-N和FtAMP-C都显示出良好的抗菌活性.根据螺旋轮投影方法分析螺旋的两亲性特征,并以FtAMP氨基酸序列为模板,分别表达4个FtAMP突变体(FtAMP-E12A、FtAMP-E12A/E9K、FtAMP-E12A/E9A和FtAMP-E12A/E9K/T24E).圆二色光谱分析显示,4个多肽都可正确折叠成α-螺旋结构,在208 nm和222 nm处有典型的双负峰,表明氨基酸的改变及其表达过程中并未改变多肽的二级结构.抗真菌活性分析显示,与FtAMP相比,4种突变体对植物真菌的抑制作用均有一定增强.特别是FtAMP-E12A/E9K突变体,其抗真菌作用增强约1倍,同时诱导溶血活性并不显著,选择特异性提高近2倍.该研究也进一步表明,α-螺旋发夹抗菌肽发挥抗真菌效应主要与其螺旋结构有关,而与其抑制剂的活性位点没有关系,为该类抗菌肽结构和功能的关系提供了一定的参考.

目的:对溶血性较高的天然抗菌肽Temporin-1Dra进行氨基酸替换,以期获得低毒性、对白色念珠耐药菌株具有抑菌活性的抗菌肽.方法:采用生物信息学相关软件对改造之后的天然抗菌肽Temporin-1Dra进行分析,主要包括抗菌肽形成概率、理化性质、二级结构的预测;测定合成多肽的最低抑菌浓度,杀菌曲线,部分抑菌浓度指数(FIC index).结果:对天然抗菌肽进行生物信息学分析改造得到多肽[G4、T5、N8K]Temporin-1Dra,对耐氟康唑(FLC)白色念珠菌的MIC值为128μg·mL-1;MIC范围内溶血率<5％;3 h内MIC浓度下杀菌效率显著,且呈现浓度依赖性;与FLC联用的FIC index为0.375,与FLC联合用药有协同作用.结论:改造之后的抗菌肽[G4、T5、N8K]Temporin-1Dra(HFLKKLVKLAKKIL-NH2)对白色念珠菌耐药菌株具有抑制作用,体外溶血性低、杀菌效果显著.

牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonasgingivalis,P.gingivalis)是一种重要的牙周致病菌,研究和开发P.gingivalis的抗菌物质是牙周治疗的重要内容.传统抗生素类药物可诱发细菌耐药现象及菌群失调;化学类抗菌药物常引起着色、味觉改变等副反应.克服传统抗菌物质副反应的新型抗菌物质越来越受到重视.近年来的研究发现植物提取物、脂类物质、人工合成抗菌肽、金属纳米粒子、群体感应抑制剂等新型抗菌物质对P.gingivalis具有一定的抗菌作用.这些新型抗菌物质可通过作用于细菌的细胞膜、生物膜、毒力因子、群体感应系统等发挥其抗菌作用.文章就各种新型抗菌物质对P.gingivalis的抗菌作用及相关机制做一综述.

牙体硬组织或软组织上形成的生物膜是龋病主要病因.因此,有效的抑制游离致病菌的增值和减少牙面菌斑生物膜的形成是预防和治疗口腔感染性疾病的关键.但是传统的抑菌药物长期使用可能会造成很多副作用如牙齿染色、胃肠道反应及耐药性等.GH12作为一种人工合成的新型抗菌肽,有广谱、低毒、作用迅速等特点,未来可能成为龋病的防治手段.本文就人工合成肽GH12在龋病防治进展做一综述.

目的:表皮葡萄球菌是院内感染常见的革兰氏阳性球菌之一,它亦黏附于医疗器械表面导致生物膜相关感染.本研究拟探讨两种人工合成的抗菌肽GH12和SAAP-148对表皮葡萄球菌浮游菌生长及其生物膜的影响.方法:通过微量肉汤稀释法检测抗菌肽GH12和SAAP-148的最低抑菌浓度和最低杀菌浓度;利用生物膜成膜能力阳性标准菌株在微孔板中构建生物膜,分别检测这两种抗菌肽对表皮葡萄球菌生物膜的抑制和分散作用;在盖玻片上构建表皮葡萄球菌生物膜,通过荧光染料SYTO9染色和激光共聚焦显微镜观察,检测两种抗菌肽对表皮葡萄球菌生物膜三维结构的破坏作用;通过流式细胞仪检测抗菌肽对表皮葡萄球菌细胞膜的破坏作用;采用实时反转录聚合酶链反应分析表皮葡萄球菌黏附相关基因icaA和icaD的表达情况.结果:GH12和SAAP-148对表皮葡萄球菌的最低抑菌浓度分别为8和16μg/mL,最低杀菌浓度均为64μg/mL;GH12和SAAP-148的质量浓度分别为8μg/mL(t=7.193,P<0.05)和16μg/mL(t=7.808,P<0.05)时均可显著抑制表皮葡萄球菌RP62A生物膜的形成,且均呈现出一定的剂量依赖性;GH12和SAAP-148的质量浓度分别为16μg/mL(t=5.369,P<0.05)和32μg/mL(t=4.474,P<0.05)时可显著分散RP62A已形成的生物膜,亦呈现剂量依赖性;通过激光共聚焦显微镜观察,GH12和SAAP-148可显著破坏生物膜的三维结构,使生物膜的总量显著减少;流式细胞仪检测发现最低抑菌浓度的GH12和SAAP-148还能显著破坏表皮葡萄球菌的细胞膜;1×最低抑菌浓度的抗菌肽能够显著抑制表皮葡萄球菌黏附相关基因icaA和icaD的表达.结论:抗菌肽GH12和SAAP-148通过破坏细胞膜对表皮葡萄球菌浮游菌生长具有显著的抑制作用,并能通过抑制黏附相关基因抑制和分散其生物膜.

抗菌肽是一类广泛存在于生物体内的小分子肽,参与构成生物体先天免疫,可以有效抵抗病原微生物的入侵.抗菌肽具有广谱抗菌活性,且不易产生耐药性等特点,在治疗感染性疾病方面具有独特的优势,有望成为理想的抗感染药物.然而,由于部分抗菌肽尚存在稳定性差、毒性高等问题,限制了抗菌肽的广泛应用.由于人工智能算法能有效合成具有高稳定性、低毒性的抗菌肽,在探索天然抗菌肽中展现了巨大的潜力,因此本文简述了抗菌肽的抗菌机制、结构改造以及利用机器学习和深度学习等人工智能算法进行新型抗菌肽研发的优化策略,以期为抗菌肽结构优化及研发提供新思路.