非甾体抗炎药共轭超短肽模拟物：兼具强效抗MRSA活性与抗炎作用的新型抗菌剂研究

　　本文创新性地将NSAIDs（非甾体抗炎药）与两亲性四肽模板（H-Orn-Orn-Trp-Trp-NH2）共轭结合，成功构建兼具强效抗菌（MIC低至1.9μg/mL）和抗炎（选择性COX-2抑制）双重活性的超短肽模拟物。该化合物对MRSA（耐甲氧西林金黄色葡萄球菌）展现快速膜破坏机制，且不易诱导耐药性，在感染模型中单次给药即可显著降低菌载量与炎症反应，为多重耐药菌感染治疗提供新策略。

　　

亮点

材料

所有化学试剂均为分析纯级别并从商业渠道采购。肽合成使用的9-芴甲氧羰基（Fmoc）保护氨基酸和Rink酰胺MBHA树脂（200目）购自Novabiochem。关键试剂包括二异丙基碳二亚胺（DIC）、N-羟基苯并三唑（HOBt）、二异丙基乙胺（DIPEA）、乙二硫醇（EDT）、茴香硫醚和牛血清白蛋白（BSA）均购自Sigma-Aldrich。N-甲基吡咯烷酮（NMP）、哌啶、二氯甲烷（DCM）、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）和三氟乙酸（TFA）购自Merck。分析级高效液相色谱（HPLC）使用的乙腈（ACN）和超纯水购自Rankem。实验用细菌菌株（包括耐药菌）来自美国典型培养物保藏中心（ATCC）和临床分离株。

肽共轭物的设计与合成

非甾体抗炎药（NSAIDs）通常用于治疗发热、疼痛和炎症，并常与抗菌药物联合用于感染治疗，特别是考虑到这些症状与微生物存在之间的相关性。有趣的是，多项研究报告称NSAIDs本身对多种细菌病原体（包括革兰氏阳性和革兰氏阴性菌）具有中等抗菌活性。其 proposed 机制包括抑制细菌DNA合成、破坏细胞膜完整性以及干扰能量代谢。然而，它们在生理条件下达到抗菌效果通常需要较高浓度（高达1000 μM），这限制了其直接治疗应用。为了克服这一局限性，我们设计将NSAIDs（含有游离羧酸基团）与一种经过验证的两亲性抗菌四肽模板（H-Orn-Orn-Trp-Trp-NH₂）进行共轭连接。该模板此前已通过N端疏酸修饰被证明能显著增强抗菌活性。我们假设，将具有已知抗菌特性的NSAIDs（如布洛芬、氟比洛芬、吲哚美辛等）共价连接到该肽的N端，不仅可以利用肽的膜靶向作用增强药物递送，还能协同提升其抗菌效力，同时保留NSAIDs固有的抗炎特性。所有目标共轭物均采用标准Fmoc固相肽合成（SPPS）策略在Rink酰胺树脂上合成。简要而言，通过反复的Fmoc脱保护（使用20%哌啶/DMF）和偶联步骤（使用DIC/HOBt作为偶联试剂，在DIPEA存在下）依次组装肽序列。完全合成的肽树脂最后用TFA:H₂O:EDT:thioanisole (90:5:3:2, v/v/v/v) cleavage 混合物处理，将肽从树脂上切下并同时去除侧链保护基。粗产物经冷乙醚沉淀后，通过制备型反相HPLC纯化，并通过分析型HPLC和质谱（MS）确认其纯度和身份。

结论

NSAIDs共轭肽模拟物（USP-1-3）对耐药菌株展现出抗菌潜力，其MIC（最小抑菌浓度）范围在1.9至31.2 μg/mL之间。在通过持续暴露于亚MIC浓度的肽模拟物对金黄色葡萄球菌进行直至18代传代的耐药性发展实验中，肽模拟物的MIC保持不变。此外，针对MRSA ATCC 33591的杀菌动力学表明该肽模拟物具有快速起效的抗菌作用。肽模拟物的作用机制研究显示，它们能通过膜去极化和破坏靶向细菌细胞膜。这些化合物在浓度高于其抗菌MIC达100倍时仍表现出非溶血性和非细胞毒性。重要的是，共轭的NSAIDs通过选择性抑制COX-2酶保留了其抗炎活性。最后，小鼠体内功效研究表明，在单次腹腔注射10 mg/kg剂量下，优化后的共轭物能显著降低细菌载量和炎症水平。