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耐药菌特别是多重耐药菌的不断增多,对人类健康构成了严重威胁,也对临床治疗构成了巨大挑战。尽管及时用抗生素治疗,但由于传统抗生素无法杀死耐药菌,在微生物感染疾病患者中,发病率和死亡率仍然很高。因此,迫切需要开发具有强大抗菌活性且不易导致耐药性的新型抗菌剂来替代传统抗生素。近年来,阳离子肽由于其抵抗多种耐药性微生物的抗菌能力及独特的抗菌机制而成为最有希望的抗生素替代品之一。在本研究中,我们设计了两种两亲性阳离子肽PA-28(氨基酸序列C16WILA2G3K9TAT)和PAR9NP2。它们分别包含了阳离子穿膜肽TAT和NP2。使用扫描电子显微镜观察了它们的自组装纳米结构,并通过动态光散射实验和临界胶束浓度测定进一步对其纳米结构进行表征。同时使用耗散粒子动力学方法模拟了两种肽在纯水溶液中的自组装行为。为了研究其抗菌活性,测试了它们对一系列细菌和真菌(包括耐药细菌)的最小抑菌浓度和最小杀菌浓度,并与未自组装组分的抗菌活性对比。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜和电解质释放实验探究了它们的抗菌机理。在此基础上,我们还使用了金黄色葡萄球菌诱导的脑膜炎大鼠评估它们的体内抗菌效果。此外,我们还测定了两种阳离子肽对人红细胞的溶血毒性。实验结果表明,PA-28和PAR9NP2都能够在水溶液中自组装形成纳米颗粒,且计算机模拟结果与实验结果一致。PA-28对革兰氏阳性菌(包括耐药细菌MRSA)和革兰氏阴性细菌都很有效。PAR9NP2也表现出对包括MRSA在内的细菌和真菌的广谱抗菌活性。特别地,PAR9NP2对金黄色葡萄球菌的抗菌活性高于抗生素头孢氨苄。同时PAR9NP2对细菌和真菌的抗菌能力远胜于未自组装的肽组分R9。阳离子肽PA-28和PAR9NP2能结合并进一步破坏带负电荷的微生物膜,导致微生物细胞内电解质的泄漏和细胞死亡。体内实验表明这两条肽能够穿过血脑屏障并杀死感染大鼠脑部的细菌。此外,它们对人红细胞表现出较低的溶血毒性。总之,PA-28和PAR9NP2有望成为治疗微生物感染疾病的安全的抗菌剂。