新型抗菌肽可对付超级细菌！来自濒危的科莫多龙

　　在印度尼西亚的科莫多岛上，生存着一种古老的爬行动物。为了避免纠结于科莫多龙还是科莫多“拽根”这个问题，我们暂且用“科莫多巨蜥”这个中文正名（Varanus komodoensis, komodo dragon）来称呼它。传说科莫多巨蜥会潜伏在水源地附近，咬伤前来饮水的猎物，之后继续在原地等待，科莫多巨蜥口腔里含有的大量致命细菌会使不幸的猎物迅速感染，全身性感染的猎物会感到口渴难耐，会回到水源地饮水并倒毙在附近，这时等候于此的科莫多巨蜥就可以大快朵颐了。

　　尽管2011年的研究表明，帮助科莫多巨蜥捕猎的可能是其分泌的毒液，但是经常以腐肉为食的科莫多巨蜥口腔和消化道中存在大量致病菌确是不争的事实。不过，科莫多巨蜥本身却极少被细菌性疾病感染。正因为如此，生物学家和医生一直对这种体型庞大的爬行动物寄予厚望，认为其体内一定含有某些能够抵抗细菌感染的特殊物质。

　　美国乔治梅森大学的Monique van Hoek团队一直试图寻找这种抗菌物质。他们从科莫多巨蜥的血浆中分离出了一种具有抗菌活性的短链肽，并将其命名为抗菌肽vk-25。在实验室中，这种由14个氨基酸构成的短肽展现出了抑制多种细菌生长的能力，包括金黄色葡萄球菌（S. aureus）和绿脓杆菌（P. aeruginosa）等。然而，科莫多巨蜥据估计目前世界仅存3000余只，从如此稀少的动物体内提取抗菌物质是不现实的。

　　最近，发现vk-25的Hoek团队亲自解决了这个问题：通过化学合成短肽！而人工合成的短肽抗菌活性甚至超过了科莫多巨蜥体内的抗菌肽。这一研究成果被发表在了最近的《npj－生物膜和菌群》上。

　　Hoek在研究中发现，从科莫多巨蜥血浆中分离出的vk-25抗菌肽的抗菌活性与其他有抗菌作用的多肽，如人抗菌肽LL-37相比，活性较低。他们推测，造成vk-25活性降低的原因可能是其容易被细菌降解，而更改氨基酸组成会改变整个抗菌肽的带电性，根据目前的推测，抗菌肽的带电性对于其活性极为关键。Hoek等人想到了一个巧妙的方法，在合成人工抗菌肽时，将原来vk-25氨基端的丝氨酸和脯氨酸对调位置，希望在既不改变短肽分子量，也不改变整体带电的情况下，降低抗菌肽在细菌菌体内的降解速度，从而提高抗菌活性。为了表明这种新的合成抗菌肽的设计是基于科莫多巨蜥（Komodo dragon）体内的物质，Hoek将新合成的抗菌肽命名为DRGN-1。

　　试验数据证明了Hoek等人的预测。新合成的DRGN-1抗菌肽在抗菌活性上达到了Vk-25五倍的水平，接近了人抗菌肽LL-37的水平。DRGN-1不但在培养皿中表现出了优异的抗菌活性，还在动物实验中表现出了减轻感染症状和促进创面愈合的作用。

　　细菌个体会分泌一类物质用于增强菌落附着力，包裹并保护菌落，被称作生物膜。在某些细菌感染（特别是伤口感染）的情况下，生物膜能够阻碍创面愈合，同时阻止抗菌药物进入菌落杀伤细菌。Hoek等用复合接种了金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌的生物膜去侵染小鼠的伤口，小鼠创口出现了预期的细菌感染的化脓症状。接下来他们分别用三种抗菌肽：vk-25 DRGN-1和LL-33处理小鼠的感染伤口，结果显示三种抗菌肽治疗的小鼠伤口愈合速度明显快于对照，而其中DRGN-1的效果最为理想。

　　金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌都属于条件性致病菌，一旦在人体造成严重感染，均能够致命。长期以来医生一直使用抗生素对抗重症感染，近年来不断出现多重抗药菌株使得医生在面对金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌等引起的重症感染时变得束手无策。抗菌肽的抑菌机理和传统抗生素并不相同，Hoek等的研究也许会在将来为一线临床医师提供一种全新的抗菌武器。

　　科莫多巨蜥等食腐肉动物并不那么可爱，我们为什么还要保护它们？能够帮助人类开发抗菌药物似乎是个不错的理由。