抗菌肽的生物合成及医学应用

因具有广谱抗菌性和低耐药性,天然抗菌肽成为潜在的抗生素替代品之一,并有望解决长期困扰人类的耐药菌感染问题。除了抗细菌和真菌等微生物病原体,抗菌肽还具备抗癌、抗病毒、抗寄生虫和调节免疫等诸多作用,具有巨大的医学应用前景。本文介绍了抗菌肽的分布和抗性原理,重点归纳抗菌肽的生物合成方法,对比分析依托微生物表达系统的多种抗菌肽生物合成体系的利弊,并介绍合成生物学等新型交叉学科及手段在抗菌肽的设计策略,并总结了抗菌肽在消炎类药品、抗病毒药物、抗寄生虫药品、抗癌药物、医学组织工程、药物递送系统、皮肤护理与医疗美容七大医学领域的应用。同时,本文针对抗菌肽生物合成含量少、分离提取困难、成本高、稳定性差、生物安全不足等潜在问题,提出了潜在的解决方案,包括利用计算机预测与定向基因编辑技术创建新型抗菌肽,以提升其抗菌性能,降低生物毒性;完善抗菌肽生物合成的工业化体系,开发快速回收高纯度抗菌肽的策略;将抗菌肽与现有抗生素联合用药,预防传统抗生素的细菌耐药性;与新型生物材料结合,降低抗菌肽对体内其他组织器官的损伤等。