韩国的一个研究小组利用尖端成像技术，从药用水蛭（Hirudo nipponia）的唾液腺中发现了一种新型天然抗菌肽“Hirunipin-2”，并证明该物质具有作为对抗超级细菌的新疗法的巨大潜力。
这项发现强调了将自然资源与先进成像技术结合以应对全球抗生素耐药性感染挑战的重要潜力。该研究发表在《先进科学》杂志上。
韩国基础科学研究所（KBSI）湖南区域中心李成秀博士的研究小组成功地使用三维全息断层成像（3D HT）技术，对多重耐药细菌（MDR-细菌或超级细菌）的抗菌和抗生物膜活性进行了实时定量分析。
通过这项技术，研究人员能够通过实时成像确认抗生素物质抑制超级细菌生长的过程以及有效破坏生物膜的过程。
联合研究团队包括秋川大学医学院申松宇教授团队和忠北国立大学生物学系赵成真教授团队，他们利用基于AI的生物信息学分析技术探索了药用水蛭唾液腺组织的转录组数据库，评估了这些物质的结构稳定性及其抗菌和抗炎功能，从而得出了19种新的肽候选物。
随后，联合研究团队引入了3D HT高通量筛选技术（一种使用3D HT进行高通量筛选的技术；3D HT-HTS或ODT-HTS），该技术可以同时评估大量候选物质，并同时进行了抗菌机制分析和快速抗菌物质筛选。
最终，研究人员发现了Hirunipin-2，这是一种新型天然来源的抗菌肽。
多重耐药细菌是指对现有抗生素无反应的细菌，被认为是使感染治疗变得困难并增加死亡率的主要因素。
世界卫生组织（WHO）也警告说，抗生素耐药性是对人类健康的严重威胁，开发新型抗菌物质已成为解决这一问题的紧迫任务。
特别是来自天然产品的抗菌肽因其低耐药性和低毒性而受到广泛关注，被视为下一代抗生素候选物。
为了有效应对超级细菌，除了快速发现候选物质外，还需要开发能够精确分析抗菌机制的技术。
3D HT成像是一种新的分析技术，可以在不进行染色等预处理的情况下实时观察细菌并获取细胞内的各种定量信息，最近在开发对抗超级细菌的治疗药物方面引起了关注。
2023年，李成秀博士的研究小组通过3D HT技术，在单个细菌细胞水平上实时可视化了抗菌剂的多靶点作用机制。
然而，当时主要局限于单细胞或单物质分析，在同时评估大量抗菌候选物或全面分析细菌群体中的整体细菌反应方面存在技术限制。
然而，这项研究通过引入3D HT-HTS技术，使得研究人员能够对大量抗菌肽候选物进行实时定量分析，并且在无标记的情况下同时观察由多重耐药细菌产生的生物膜的形成和破坏过程。
特别是，通过这项研究新发现的Hirunipin-2的抗菌和抗生物膜功效得到了高度可靠的评估，将其与现有的抗生素如氯霉素、环丙沙星、四环素和利福平联合使用时，显示出增强抗菌活性的协同效应，表明其作为抗生素佐剂的潜在用途。
本研究中，KBSI研究小组在发现抗菌物质和评估其功效的过程中开发了3D HT-HTS分析技术，并利用该技术专注于最终选择抗菌剂及其功效验证。
秋川大学和忠北国立大学的研究小组通过基于AI的生物信息学分析预测了新的肽候选物，并进行了抗菌和抗生物膜活性评估。
KBSI首席研究员李成秀博士强调了这项研究的重要性，他表示：“我们是第一个提出结合韩国本土天然产物数据库和3D HT-HTS前沿成像技术的创新抗菌肽开发策略的研究团队，这有助于克服抗生素耐药性问题。”
李博士补充道：“我们预计我们的策略可以在开发治疗超级细菌感染的新药和未来抗生素耐药性研究中得到广泛应用。”
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