抗生素耐药性和兽药残留问题的日益普遍,对全球公共卫生系统造成了严重威胁。因此,亟需研发出新型抗菌药物来代替传统抗生素抵抗细菌感染。抗菌肽是一类小分子多肽活性物质,在多种生物体内均可分离得到,对宿主发挥固有免疫具有重要作用。天然抗菌肽具有分子量小、稳定性高、抗菌谱广、不易产生耐药性等优点,是极具发展前景的新型抗菌药物。然而,与传统抗生素相比,天然抗菌肽的产量低、提取成本高、抗菌活性低,还存在细胞毒性和溶血活性等缺陷。因此,以性能优良的抗菌肽为模板进行结构改造,对研发安全、稳定、高效的新型抗菌药物至关重要。PMAP-36（porcine myeloid antimicrobial peptides-36）是从猪骨髓细胞中分离出来的,具有36个氨基酸的高阳离子两亲性α-螺旋抗菌肽。本研究以PMAP-36为模板,对其进行了一系列的结构优化。通过评价PMAP-36衍生物的抗菌活性、稳定性、细胞毒性及其抗菌机制,为新型抗菌肽的研究及应用提供参考依据。本研究基于猪源抗菌肽PMAP-36,分别以疏水的色氨酸（WW）和带正电的赖氨酸（KK）替换第25和26位的脯氨酸（PP）,设计合成了类似物PMAP-36PW和PMAP-36PK。结果显示,与PMAP-36相比,PMAP-36PW和PMAP-36PK增加了抗菌谱,提高了抗菌活性。PMAP-36PW对7种细菌表现出显著增强的抗菌活性;PMAP-36PK对5种细菌表现出显著增强的抗菌活性。此外,PMAP-36PW的p H稳定性显著增强,对哺乳动物细胞表现出良好的生物安全性。在单增李斯特菌CICC 21533感染小鼠的体内模型中,PMAP-36PW可以显著减少肝脏和肺脏组织中的细菌数量,减轻炎症损伤,降低小鼠死亡率,显示出更好的治疗效果。以抗菌肽PMAP-36PW为基础,通过酰胺键在PMAP-36PW的N端偶联肉豆蔻酸,设计合成新的脂肪酸修饰肽Myr-36PW。与PMAP-36PW相比,Myr-36PW在体外表现出良好的稳定性和更高的抗菌活性。Myr-36PW也表现出有效的抗革兰阴性菌生物被膜活性,并可以通过提高细菌细胞膜通透性杀死细菌。此外,在小鼠体内感染模型中,Myr-36PW可以抑制靶器官内金黄色葡萄球菌ATCC 25923和铜绿假单胞菌GIM 1.551的生长,减轻组织炎症损伤,在肺炎和腹膜炎模型中表现出显著的治疗效果。Myr-36PW还可以促进感染小鼠的脓肿区域减小和刀伤伤口愈合。以抗菌肽Myr-36PW为基础,以海藻酸钠、碳酸钙和葡萄糖内酯为原料,均匀混合可形成既具有水凝胶缓释作用,又具有Myr-36PW抗菌活性的抗菌肽Myr-36PW水凝胶。结果显示,Myr-36PW水凝胶质地均匀,表面光滑,呈现均匀的三维网络空间结构。同时,水凝胶的高溶胀率、含水率及缓释作用使得Myr-36PW水凝胶可以负载和持续缓慢释放Myr-36PW。Myr-36PW水凝胶在体外具有和Myr-36PW抗菌肽相当的抗菌活性。在小鼠创伤感染模型中,Myr-36PW水凝胶作为创伤敷料,显著减少了小鼠创伤部位的细菌感染,有效促进了创伤伤口的愈合,表现为创伤部位毛囊分布密集且分化程度高。综上,氨基酸替换、脂肪酸修饰和抗菌水凝胶制剂可以改善抗菌肽PMAP-36的抗菌活性,是抗菌肽结构优化的有效策略。