金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）为葡萄球菌属，属于革兰氏阳性菌。金黄色葡萄球菌感染可引发多种疾病，如：肺炎、脑膜炎、心内膜炎、中毒性休克综合症、菌血症及败血症等。同时，该菌也容易引发术后及烫伤后的伤口感染。20世纪40年代初，青霉素的发现和应用显著改善了金黄色葡萄球菌感染的治疗疗效。但是，在1942年就发现了耐青霉素的金黄色葡萄球菌。1959年，为治疗耐青霉素的金黄色葡萄球菌引发的感染，临床上引入了甲氧西林，它是一种半合成的耐青霉素酶的β-内酰胺类抗菌药物。但仅过去两年，科学家就证实了耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（methicillin-resistant S. aureus，MRSA）的存在。现在，MRSA在全球大部分地区的耐药性检出率已超过30%。万古霉素自发现以来被用作治疗MRSA引发感染的最后一道防线，但耐万古霉素金黄色葡萄球菌已出现并呈全球流行趋势。

赖仞研究员团队长期致力于新型抗菌候选药物分子研发，识别了超过1000个的抗菌肽，其中，一个金环蛇毒来源的抗菌肽已获得国家新药临床批文（批号CXHL1700235，化学药1.1类）。同时，该团队也在天然抗菌肽的基础上进行优化改造（J Med Chem. 2016；Proc Natl Acad Sci U S A. 2019）。近日，该团队设计了仅包含2-3个氨基酸的超短抗菌肽，并通过形成金-硫共价键的方式修饰到金纳米颗粒上，得到了直径约3 nm的多肽修饰的金纳米颗粒（Au_CR）。Au_CR纳米颗粒的形成极大增强了抗菌活性（最小抑菌浓度为10 nM）和稳定性（体内半衰期17.5 h），同时，对金黄色葡萄球菌表现出特异的抑菌作用，主要通过作用于细菌的细胞膜杀死细菌。Au_CR毒副作用小，不易诱导耐药性，综合治疗效果优于万古霉素，具有显著的抗菌候选药物开发特征。

本研究以“Orientational Nanoconjugation with Gold Endows Marked Antimicrobial Potential and Drugability of Ultrashort Dipeptides”为题，于2023年12月14日在线发表于国际纳米材料学领域期刊Nano Letters（https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c03909）。中国医学科学院医学生物学研究所张治业研究员、 硕士生陈瑶瑶、博士生高金爱、博士生杨敏为该论文的共同第一作者，赖仞研究员为通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金委、中国科学院以及云南省生物医药专项等项目的资助。

Au_CR金纳米颗粒制备过程及作用机制示意图