分子量在2000~7000左右,由20~60个
氨基酸残基组成。目前(2013年)世界上已知的多肽抗生素共有1200多种。由于最初人们发现这类活性多肽对细菌具有广谱高效杀菌活性,因而命名为“antibacterialpeptides,ABP”,中文译为抗菌肽,其原意为抗细菌肽。随着研究工作的深入开展,发现某些抗细菌肽对部分真菌、原虫、病毒及癌细胞等均具有强有力的杀伤作用,因而对这类活性多肽的命名许多学者倾向于称之为“peptideantibiotics”一多肽抗生素 。
多肽抗生素通过作用于细菌细胞膜而起作用,其中,研究最清楚的是天蚕素。目前一般认为,天蚕素类多肽抗生素的杀菌机理是,天蚕素作用于微生物的细胞膜,在膜上形成跨膜的离子通道,破坏了膜的完整性,造成细胞内容物泄漏,从而杀死细胞。但对其具体作用过程、是否存在特异性的膜受体、有无其它因子协同等问题尚不十分清楚,存在不同看法。而且不同多肽抗生素的作用机制可能不同,尚有待进一步研究。
传统抗生素抗菌机制是,抗生素与病原体特定部位的受体结合,从而使病原体的正常结构遭到破坏或使某些生物合成受阻,以达到抑菌或杀菌的作用。当其作用的靶位点发生改变时,抗生素就会失去其抗菌作用,这是为什么细菌对抗生素产生耐药性的主要原因。而多肽抗生素直接破坏病原体细胞膜,杀死细菌,因此它不易产生耐药性。另外,它还具有强碱性、热稳定性以及广谱抗菌等特点。多数现有抗生素都是以繁殖所需的关键代谢途径为作用靶点,因此仅仅对处于复制期的病原体有效;而多肽抗生素以膜作为靶点,对代谢活性和代谢非活性微生物都有效。这种独特的作用模式到目前为止尚未产生耐药性问题。这就意味着,多肽抗生素不仅能安全有效地清除病原体,而且能够将耐药性产生的风险降至最低甚至消除,从而一劳永逸地解决目前人类所面临的耐药性问题。
多粘菌素B和粘菌素本类药物对多种
革兰氏阴性杆菌尤其是
绿脓杆菌有强大的抗菌作用,它们能使细菌胞膜通透性增加,导致细菌死亡,由于毒性严重,现已少用,主要供局部用药。但当各种
革兰氏阴性杆菌感染时,若其他抗菌药耐药或疗效不佳,仍可作为选用治疗药。
杆菌肽杆菌肽对革兰氏阳性菌有强大的抗菌作用,对
脑膜炎球菌、淋球菌等G-球菌、螺旋体、放线菌等亦具一定作用,它阻碍细胞壁的合成,对细菌细胞膜也有损伤作用,临床可用于耐青霉素金葡菌所致的各种感染,但因全身用药肾毒性严重,故目前临床仅限于局部使用 。
常规抗生素都出现了相应的抗药性致病株系,致病菌的抗药性问题已经日益严重地威胁着人们的健康。寻找全新类型的抗生素是解决抗药性问题的一条有效途径。多肽抗生素因为抗菌活性高,抗菌谱广,种类多,可供选择的范围广,靶菌株不易产生抗性突变等原因,而被认为将会在医药工业上有着广阔的应用前景。
目前(2013年),已有多种多肽抗生素正在进行临床前的可行性研究。但是多肽抗生素的研究时间只有短短的30年,要达到取代抗生素,广泛在商业上使用还有很多问题,包括来源、成本和技术问题。