金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,金葡菌)广泛存在于自然环境中,可引起多种危及生命的恶性感染性疾病,如败血症、心内膜炎以及坏死性肺炎等等。金葡菌耐药性常年为相关感染性疾病治疗的最大障碍,尤其是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)的广泛扩散更是为临床治疗带来了巨大的挑战。研究表明,将近90%的MRSA菌株具有多重耐药性,可对包括β-内酰胺类、氨基糖苷类、四环素类以及氟喹诺酮类等抗生素在内的多种常见治疗药物同时耐药。甚至被视为MRSA首选治疗药物的万古霉素也已出现相应的耐药菌株,表明MRSA感染可能会面临着无药可用的局面。β-内酰胺酶是金葡菌对β-内酰胺类药物耐药的主要原因之一,可高效催化β-内酰胺环的水解过程,使药物失去抗菌活性。β-内酰胺酶的编码基因(bla)可被质粒携带扩散至多种致病菌中,形成耐药性的传播。β-内酰胺类抗生素自发现以来,一直是人类最为依赖的抗菌药物,每年使用量占抗生素总使用量的60%左右。然而,已有研究显示,临床中将近95%的金葡菌分离株拥有高效表达β-内酰胺酶的能力,严重影响了β-内酰胺类药物在相关感染性疾病中的应用。目前临床中只有少数几种β-内酰胺酶抑制剂可辅助用于抗感染治疗,且均存在较大的局限性。现有的β-内酰胺酶抑制剂只可靶向A、C和D三类β-内酰胺酶,尚没有任何以B类β-内酰胺酶(Metallo-β-lactamases,MBLs)为靶点的抑制剂应用于临床治疗中,而近年来MBLs的大范围扩散已成为重要的耐药因素。本研究通过头孢硝噻吩水解实验和分级抑菌浓度实验发现茶黄素-3,3′-没食子酸酯(Theaflavin-3,3′-gallate,TFDG)可有效地抑制MBLs的水解活性,从而可显著地增加β-内酰胺类药物对MRSA菌株的抗菌能力。我们选定临床中拥有强致病力的MRSA菌株BAA1717为主要的实验菌株,其所表达分泌的代表性MBLs——β-lactamase N1,为主要的靶向蛋白。在随后的分子对接和分子动力学模拟实验中,我们对TFDG与β-lactamase N1的结合方式和结合位点进行计算,并通过氨基酸残基定点突变技术对模拟结果进行验证,找到了TFDG的靶向氨基酸残基(Gln242和Ser369)。在小鼠金葡菌感染模型中,TFDG与β-内酰胺类抗生素的联合治疗组有效的降低了小鼠的死亡率、减少了小鼠肺脏中金葡菌的定植数量,缓解了肺脏相应的组织病变症状,展现了良好的保护效果。中国是茶的故乡,茶文化也是中国精神文化的重要体现。近年来,有关于茶叶中活性成分的研究倍受人们关注。其中具有多种生物学功能的TFDG更是成为了近年来的重要研究热点。本研究为TFDG抑制MBLs活性的机制研究提供了重要的实验依据,同时也为MBLs抑制剂的研究提供了重要的理论基础和先导化合物。