由多重耐药的革兰氏阴性杆菌,包括铜绿假单胞菌、大肠杆菌、鲍曼不动杆菌以及肺炎克雷伯菌等,引起的医院获得性感染在过去的十年里正逐步增多。与之相反,近些年来,实质上却没有开发出一种新药是专门针对这些多重耐药致病菌的。正是这种不匹配的多重耐药性的增加与抗菌药物开发管道的衰竭,才使得美国传染病协会将铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌以及肺炎克雷伯菌列为6种最需优先应对的危险多重耐药微生物之列。目前,多粘菌素正逐渐成为治疗这些对其它所有常用抗生素均耐药的革兰氏阴性细菌所引起感染的最后一道防线。然而,尽管新的证据显示多粘菌素的毒性没有以往报告中所说的那么严重,但是其机会性毒性,特别是肾毒性常导致治疗的复杂化甚至停药。因此,非常有必要加快开发高效、低毒的新型多粘菌素结构类似物或其它新药,以应对日益严重的革兰氏阴性细菌耐药性问题。本实验室在早期微生物资源筛选时获得两株疑是新种(F6-B70和B27),这两株菌对所有测试过的致病菌,包括铜绿假单胞菌和大肠杆菌,均具有很强的拮抗作用。本研究主要围绕菌株F6-B70及其所产抗革兰氏阴性菌活性化合物进行研究,具体内容和结果如下：1、菌株F6-B70和B27多相分类研究根据细胞形态特征、生理生化特性、细胞壁类型、全细胞脂肪酸组成,DNA G+C mol%含量,结合16S rRNA基因序列分析、rpoB基因序列分析、及DNA-DNA同源性分析,确定菌株F6-B70和B27为同一个种,并属于类芽孢杆菌属中的一个新种,命名为天目类芽孢杆菌(Paenibacillus tianmuensis sp.nov)。2、菌株F6-B70脂肽类抗生素的制备和结构鉴定利用不同发酵培养基培养菌株F6-B70,发现菌株F6-B70在以硫酸铵为唯一氮源的合成培养基KL中能产生显著抗革兰氏阴性菌活性化合物；发酵上清经Amberlite XAD-16吸附树脂、C18固相萃取柱及HPLC等多步分离纯化,获得五种脂肽类抗生素。经LC-MS、 MS-MS、GC-MS以及氨基酸组分分析,表明这五种活性物质中有两种为已知抗生素pelgipeptin B和D,而另三种(octapeptin B5、B6和B7)则为新的多粘菌素B结构类似物。其中,octapeptin B5(又名八肽菌素)的抗革兰氏阴性菌活性最好、产量最高。3、八肽菌素体外抗菌活性及抗菌机理研究将革兰氏阴性菌从标准菌株扩大到从临床上分离获得的铜绿假单胞菌、大肠杆菌、克雷伯氏菌以及鲍曼不动杆菌；同时对其抗菌机理进行研究。结果表明,八肽菌素在体外对革兰氏阴性菌具有快速强力的杀菌作用,包括多重耐药和超广谱耐药的临床分离菌株。其中大肠杆菌和铜绿假单胞菌对八肽菌素最为敏感,其最低抑菌浓度为2-4μg/ml,比polymyxin B (PMB)略高。八肽菌素对铜绿假单胞菌细胞外膜的破坏能力和PMB相当,但其破坏细菌内膜的能力却比PMB略差。八肽菌素杀菌曲线和其对细菌细胞内膜的去极化程度紧密关联,暗示八肽菌素可能是通过破坏细胞质膜来杀死细菌的。4、八肽菌素急性毒性和小鼠体内保护实验为进一步评估八肽菌素在临床上的应用潜力,我们将八肽菌素制备工艺进行放大,制备足够样品,并进行体内动物实验。结果表明,八肽菌素静脉单次给药对昆明种小鼠的急性毒性LDso值为15.459mg/kg,比PMB静脉单次给药对昆明种小鼠的急性毒性LD50(6.527mg/kg)高2倍多；体内保护实验结果表明,和PMB一样,八肽菌素静脉单次给药4mg/kg、连续3天,对大肠杆菌所致的小鼠腹膜炎具有明显保护作用。上述结果表明八肽菌素在临床上的应用潜能值得进一步研究,以应对日益严重的革兰氏阴性杆菌耐药性问题。