湖南日报9月13日讯（全媒体记者 王铭俊 通讯员 杨晨）抗菌药物耐药性问题已成为重大公共健康威胁。抗菌肽因其具有不易诱导耐药性等优势，成为备受关注的的新一代抗生素。记者今天从湖南大学获悉，该校史俊峰教授、曾湘祥教授团队近日开发出一种抗菌肽设计模型，可快速、高效设计出具有强效和广谱抗菌活性的抗菌肽。

近年来，包括世界卫生组织在内的各种组织就抗生素耐药性问题多次发出警告。据世界卫生组织估算，到2050年，每年将有1000万人死于抗生素耐药性问题。面对这一严峻挑战，开发能够有效对抗耐药细菌的广谱抗生素显得尤为迫切。

史俊峰、曾湘祥将目光瞄向了抗菌肽。

抗菌肽是一类小分子多肽抗生素。与传统抗生素相比，它们具有不易诱导耐药性、毒性低、生物多样性丰富及直接杀菌的优势。“因此，抗菌肽也被认为是后抗生素时代‘青出于蓝’的‘接班者’。”史俊峰告诉记者，抗菌肽通常由5到50个氨基酸残基组成，存在的序列组合数量非常庞大，增加了研发的复杂性和难度，这也成为众多科学家开发新型抗菌肽时面临的重大挑战。

“使用常规筛选方式，费时费力，而人工智能刚好能够克服这个困难。”曾湘祥介绍，在国家超级计算长沙中心算力的加持下，多肽药物的研究进展就大大加速。

团队设计了一款多肽序列大语言模型，并通过逐步添加计算、筛选条件，对模型开始由易到难的训练。最终，仅用3个月时间，大模型便通过循序渐进的方式，成功设计并合成了29种潜在的抗菌肽，实验结果显示，其中26种具有广谱抗菌活性。

此外，在小鼠实验中，有3种抗菌肽表现出与美国食品药品监督管理局批准的抗生素相当的抗菌效果，并在长达25天的连续培养和监测中，未观察到明显的耐药性产生。

进一步实验分析表明，这是因为3种抗菌肽能通过破坏细菌的细胞膜来实现杀菌效果。

史俊峰介绍，细菌非常“狡猾”。当医生用抗生素去“对付”它们的时候，它们通常不会“束手就擒”，往往100个细菌，会有5个“活口”逃脱。“而5个‘活口’又会重新开始繁殖，当医生用原来的药物去处理它，细菌便有了新的机制去对抗，原来的药物便容易失去作用，从而产生耐药。”而与传统抗生素不同，新发现的3种抗菌肽作用于细胞膜这个相对稳定的“外壳”，“只要把‘外壳’破坏了，细菌也就死掉了。”

目前，该课题论文已被《自然·通讯》正式接收。

作者：王铭俊

责编：李传新

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来源：湖南日报

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