近日，生物工程学院刘田教授团队在抗菌药物研发领域取得新进展，研究成果以“筛选和鉴定蟑螂肠道微生物组中的抗菌肽”（Screening and identification of antimicrobial peptides from the gut microbiome of cockroach）为题，发表在国际微生物领域TOP期刊《微生物组》（Microbiome）上。我校本科生陈思哲及博士后祁惠棠为共同第一作者，大工为第一单位。

随着抗生素滥用问题的加剧，全球范围内多重耐药性微生物的威胁日益严重，而新型抗生素的研发进展相对缓慢。抗菌肽（Antimicrobial Peptides，AMPs）作为生物体产生的内源性多肽，因其具有高效的抗菌活性且对宿主细胞毒性较低，逐渐被视为潜在的抗生素替代品。然而现有AMPs存在体内稳定性差、活性差以及可能的毒性问题，因此迫切需要开发具有更好稳定性和安全性的高效创新AMPs。

从德国小蠊的肠道微生物组中筛选出低毒广谱抗菌肽AMP1

德国小蠊携带多种致病微生物，但其自身的生长发育却不受影响，推测其肠道中可能存在稳定性好、生物相容性佳以及高抗菌效力的AMPs。本研究利用开发的AI工具“AMPidentifier”，从德国小蠊的肠道微生物组中筛选候选AMPs分子，并在体内外验证其活性。结果发现，来自共生微生物Blattabacterium cuenoti的AMP1表现出广谱抗菌活性，同时对哺乳动物细胞的毒性低，且不具有溶血作用。机制研究表明，AMP1能够迅速穿透细胞膜并在胞内积累，且能引起细菌细胞膜逐渐去极化，但对膜的完整性影响较小。通过荧光显微镜和扫描电镜观察发现，AMP1干扰了细菌的二分裂过程，推测AMP1可能通过抑制细菌细胞壁合成来发挥作用。此外，AMP1在小鼠模型中展现出强效的抗菌和伤口愈合作用，其效果与万古霉素相当。本研究展示了一种从天然生物组织中筛选安全有效AMPs的跨学科方法，且鉴定出的AMP1具有广阔的临床应用潜力。

近年来，刘田教授在国家高层次人才特殊支持计划、国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的支持下，在农业昆虫学及新农药靶标发现领域取得了一系列研究成果。目前团队主要研究方向是从昆虫表皮形成的关键蛋白入手，研发绿色植保产品、开发应用生物医药、寻找生物材料设计新思路及开发生物资源利用新酶。

原文链接：https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-024-01985-9