败血症是病原菌感染导致全身性的急性器官功能损伤乃至危及生命的不受控制的炎症反应。据世界卫生组织的报道,每年死于败血症的病患达到30万人以上。败血症多为细菌感染,也有部分为真菌或者病毒感染所致。20世纪最伟大的发明之一是抗生素的发现和使用,抗生素在临床的使用大大的提高了感染性疾病患者的生活质量,然而抗生素的滥用也导致了耐药菌株的出现,甚至多重耐药的“超级细菌”。耐药菌感染导致的败血症不仅加重了医疗资源的浪费,对社会经济的发展带来了极大的负面影响,更重要的是其严重影响了病患的生命健康安全。因此,研发有效的控制耐药菌的治疗手段刻不容缓。抗菌肽是一种具有抑菌活性的小分子多肽,大多数的抗菌肽分子量小,结构相对简单,对细菌的杀伤能力强,是宿主抵抗病原菌感染的一道重要防线。抗菌肽的抑菌功能主要是破坏细菌膜的稳定性和干扰细菌的繁殖。更加全面的了解抗菌肽的作用机理、新的作用靶点和其与免疫系统的相互作用对开发新的耐药菌治疗方案具有重要的意义。因此,本研究通过对不同结构抗菌肽的抑菌效果进行筛选,尤其注重对临床分离的多重耐药菌株的抑菌作用,以期获得新的抑菌作用位点和作用模式,为开发耐药菌抑菌药物研发奠定基础。本研究前期通过对不同结构抗菌肽的抑菌作用进行筛选,发现抗菌肽Tachyplesin Ⅲ和Cathelicidin BF对多株临床分离的多重耐药菌都有很好的抑菌效果,并且毒性较低,在血清的稳定性好。1)抗菌肽Tachyplesin Ⅲ可以高效地破坏细菌膜的稳定性、改变细菌的形态。低剂量的Tachyplesin Ⅲ可导致部分细菌死亡并主要结合在细菌胞内的遗传物质上。转录组结果显示,Tachyplesin Ⅲ处理后,耐药菌的非饱和脂肪酸合成途径发生显著的改变。进一步的分析表明,Tachyplesin Ⅲ可以竞争性的结合FabG与NADPH作用的酶活性中心,并抑制其对NADPH的消耗从而达到抑菌的效果。体内实验显示,混合多重耐药菌感染比单一的耐药菌感染临床表现更差,炎症情况更加严重,小鼠死亡率更高。而Tachyplesin Ⅲ能有效地保护小鼠免受混合的耐药菌感染,提高小鼠生存率,此外还可以有效的提高巨噬细胞的吞噬能力。2)抗菌肽Cathelicidin BF在1/4最小抑菌浓度的剂量处理下并不能完全导致细菌的死亡,但是可以穿过细胞膜结构并作用于细菌的内部位点。进一步的蛋白组学的结果表明其参与了 RNA转录的过程。而4 MIC的高剂量处理也可以破坏所有细菌的膜完整性从而达到杀伤细菌的作用。本研究更加侧重的分析了 Cathelicidin BF的免疫调节能力,尤其是其对中性粒细胞外捕获网的调控作用。Cathelicidin BF可以在体外刺激NETs的形成,呈现剂量依赖的趋势。体内的结果表明,Cathelicidin BF可以有效的募集中性粒细胞和巨噬细胞进入肺部组建免疫防线。耐药菌感染后中性粒细胞形成网状结构捕获和杀伤细菌,巨噬细胞的吞噬细菌能力也被增强,在二者共同的作用下增强了小鼠抗耐药菌感染的能力,这整个的过程受到了细胞自噬的调控。本研究还初步探讨了 NETs形成过程中关键通路RIPK3-MLKL在宿主抗耐药菌感染过程中的作用。综上所述,本研究的结果初次揭示了 Tachyplesin Ⅲ的全新作用位点及机制,以及以此为靶点开发新的抑菌药物的潜力。此外,我们还分析了抗菌肽Cathelicidin BF通过调动宿主的免疫系统抗耐药菌感染的作用机理。我们的研究揭示了两种不同作用模式的抗菌肽的抑菌机制,提示以抗菌肽作用机理为基础进行多重耐药菌感染引起的败血症药物研发具有明显的潜力。