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。

中国科学院昆明动物研究所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、中国科学院昆明动物研究所硕士生陈瑶瑶、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