美國俄勒岡大學科學家近日“復活”了距今約1.6億年的遠古抗菌多肽。實驗發現，一些遠古多肽對耐藥細菌的殺傷能力甚至超過現代人類體內相應的抗菌多肽。這項研究有望為應對抗生素耐藥性、開發新型抗感染治療方法提供新思路。相關研究25日發表於《公共科學圖書館·生物學》雜志。

乳鐵蛋白是一種免疫蛋白，存在於母乳、眼淚、唾液和腸道黏液等多種體液中。乳鐵蛋白的一項重要作用是結合鐵元素，使細菌難以獲得生長繁殖所需的鐵。此外，它還含有一種具有殺菌作用的“武器”——抗菌多肽。多肽是由少量氨基酸組成的短蛋白片段。乳鐵蛋白中的抗菌多肽能夠直接攻擊細菌的細胞膜，在細胞膜上造成損傷，使細菌最終死亡。

研究人員想知道，這種抗菌能力究竟是什麼時候出現的，以及它在漫長的演化過程中發生了怎樣的變化。為此，他們比較了人類、牛等現代哺乳動物的乳鐵蛋白基因序列，並根據不同物種之間的親緣關系，利用“祖先序列重建”方法推算遠古哺乳動物祖先可能擁有的基因序列。

他們隨后合成這些推測出的基因，並在細胞中重新生成相應的遠古蛋白質，最終獲得了距今約1.6億年的抗菌多肽。隨后，他們將這些多肽與多種能夠導致人類疾病的細菌進行“較量”，包括銅綠假單胞菌、金黃色葡萄球菌、大腸杆菌和鏈球菌等。

結果顯示，最早期的遠古抗菌多肽雖然能夠破壞細菌細胞膜，但細菌似乎能夠修復受損部位，從而耐受這種攻擊。隨著演化推進，來自較晚期哺乳動物祖先的抗菌多肽，其殺菌能力逐漸增強。一些距今僅數百萬年的遠古多肽，抗菌活性甚至超過了現代人類乳鐵蛋白中的相應多肽。進一步研究發現，這種抗菌能力增強可能隻需要一個很小的結構變化。蛋白質由氨基酸組成，其中一個氨基酸發生改變，就可能明顯增強抗菌多肽的活性。

這些遠古抗菌多肽距離真正成為藥物還有較長距離。與傳統抗生素相比，抗菌多肽的結構穩定性較差，進入人體后容易被迅速分解。未來還需要進一步改造這些分子，提高其穩定性和抗菌能力。

病原體同樣可能對抗菌多肽產生耐藥性。因此，弄清細菌如何適應這些分子，不僅有助於開發新的抗菌藥物，也可能幫助科學家設計聯合治療方案，從而降低產生耐藥性風險。（記者張佳欣）