随着全球抗生素药物的广泛应用，细菌耐药性甚至是多重耐药性已经成为世界范围内关注的重大难题。由于抗生素的机制是通过直接杀死致病菌或抑制细菌的生长来实现抗感染的目的，在这种生存压力下，很容易产生细菌耐药性。因此，寻找新靶点开发非抗生素类抗菌剂，从根本上解决细菌耐药性问题，迫在眉睫。基于此，我校朱虎教授领衔的生物抗菌材料团队设计开发了一系列靶向性抗菌材料、阳离子抗菌剂，并系统探究了其分子作用机理与应用性，取得了系列创新研究结果，在治疗耐药细菌感染及解决细菌耐药难题方面具有重大的理论意义和应用价值。
相关成果在SCI top期刊Bioorganic Chemistry上发表系列文章。成果第一作者分别为常爱平讲师，博士研究生李丽、硕士研究生李嘉欣，王雪娇副教授、硕士研究生刘雨婷，共同通讯作者为爱体育在线(中国)股份有限公司官网王颖璐副教授、朱虎教授、英国曼彻斯特大学吕建仁教授，爱体育在线(中国)股份有限公司官网均为第一署名单位。
细菌群体感应 (Quorum sensing, QS)机制能够调控细菌的生存与致病性，是药学界研制抗菌药物的新靶标。题为“Exploring the quorum sensing Inhibition of isolated chrysin from Penicillium chrysogenum DXY-1”和“Tyrosol from marine fungi, a novel quorum sensing inhibitor against Chromobacterium violaceum and Pseudomonas aeruginosa”的研究工作以细菌群体感应（Quorum Sensing，QS）系统为靶标，从海洋真菌Penicillium chrysogenum DXY-1中分离获得了两种小分子QS抑制剂（对羟基苯乙醇和白杨素），并探究了分子作用机理。结果发现，小分子QS抑制剂能作用于QS受体蛋白CviR的DNA结合区域，改变CviR构象，使之不能与相应DNA结合，不启动相关基因表达，从而抑制致病因子产生及生物被膜形成，有效降低致病力。所得化合物可作为潜在的抗菌药物，有助于应对日益严重的细菌耐药性难题。
抗菌肽（AMPs）不但具有广谱性和不易诱发细菌产生耐药性等优点，而且能够通过分子间相互作用形成自组装体提高其抗菌活性。因此，开发高效的QS靶向的抗菌肽分子是解决细菌耐药性问题的重要策略之一。题为“Antimicrobial peptides fight against Pseudomonas aeruginosa at a sub-inhibitory concentration via anti-QS pathway”的研究工作系统探究了两条抗菌肽G(IIKK)3I-NH2（G3）和C8-G(IIKK)2I-NH2（C8G2）在亚抑菌浓度下作为群体感应抑制剂对抗机会性病原体铜绿假单胞菌的潜力，并阐明了它们的作用机制。研究结果表明，这些肽能以非竞争性方式与LasR结合，导致其二级结构变化，进一步影响下游基因的信号转导，从而抑制细菌的致病性。这种削弱致病菌的致病能力极大程度上降低了耐药性产生的可能性，使得这些AMPs成为开发新型肽-药物共轭物以治疗耐药性铜绿假单胞菌感染的药物前体。
环糊精与阳离子表面活性剂结合后，能否实现杀菌效率和皮肤温和性的平衡，对于拓展阳离子抗菌剂在耐药细菌感染治疗中的应用十分重要。题为“A win-win scenario for antibacterial activity and skin mildness of cationic surfactants based on the modulation of host-guest supramolecular conformation”的研究工作选取不同类型的商用阳离子抗菌剂为代表，系统研究了β-环糊精（β-CD）的超分子主客作用对其自组装、杀菌性能和皮肤刺激性的调节机制，明确了超分子构象-抗菌活性-皮肤温和性之间的构效关系，为开发同时兼具皮肤温和性和有效抗菌活性的新型阳离子抗菌剂提供了数据支撑和理论指导。
系列成果得到国家自然科学基金海峡联合基金重点支持项目和国家自然科学基金青年基金等资助。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0045206821002716
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S004520681930820X
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045206823005837
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0045206823001086