近日，中南大學(xué)湘雅藥學(xué)院曾文彬教授-董界副教授團(tuán)隊(duì)在國際權(quán)威期刊《Bioactive Materials》（中科院一區(qū)Top期刊，IF = 18.0）上發(fā)表了題為“Harnessing advanced computational approaches to design novel antimicrobial peptides against intracellular bacterial infections”的原創(chuàng)性研究論文，為抗胞內(nèi)菌感染藥物開發(fā)開辟全新路徑。中南大學(xué)湘雅藥學(xué)院為該論文的第一通訊單位。中南大學(xué)湘雅藥學(xué)院2024級博士生房巖鵬為第一作者，曾文彬教授和董界副教授為共同通訊作者。

胞內(nèi)菌可通過寄生于宿主細(xì)胞實(shí)現(xiàn)持續(xù)性感染，或利用“特洛伊木馬”方式劫持巨噬細(xì)胞廣泛傳播實(shí)現(xiàn)多部位感染。目前，臨床上對于胞內(nèi)菌感染的治療方案，主要依靠長期大劑量使用抗生素。然而，常規(guī)抗生素藥物難以突破宿主細(xì)胞的生物膜屏障，不僅治療效果大打折扣，還會帶來嚴(yán)重的藥物不良反應(yīng)。

為了高效開發(fā)新型抗胞內(nèi)菌感染藥物，該團(tuán)隊(duì)開創(chuàng)性地將計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)應(yīng)用于抗胞內(nèi)菌藥物開發(fā)，提出整合人工智能預(yù)測、分子動力學(xué)模擬與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的三位一體開發(fā)策略。針對胞內(nèi)菌感染復(fù)雜生理環(huán)境，采用多級人工智能預(yù)測系統(tǒng)平衡候選藥物的活性和毒性。基于跨尺度分子動力學(xué)模擬構(gòu)建肽-膜相互作用綜合評價體系，從原子層面解析候選分子的靶向性與作用機(jī)制。隨后，制定系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方案對于目標(biāo)分子的生物活性進(jìn)行全面驗(yàn)證。該研究成功從CPPsite 2.0數(shù)據(jù)庫中篩選出候選藥物Crot-1。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Crot-1可以高效清除寄生于巨噬細(xì)胞內(nèi)的金黃色葡萄球菌，同時對宿主細(xì)胞保持良好的生物相容性。該研究不僅為抗胞內(nèi)菌感染藥物開發(fā)提供了新的途徑，更構(gòu)建了一套可擴(kuò)展的計(jì)算驅(qū)動框架。其核心價值在于：宏觀性質(zhì)預(yù)測（AI）與微觀機(jī)制解析（分子模擬）互補(bǔ)，突破傳統(tǒng)試錯模式；可適配不同靶點(diǎn)與疾病場景，為新型抗菌藥物開發(fā)提供新的范式。

本研究得到了國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、湖南省自然科學(xué)基金和中南大學(xué)創(chuàng)新驅(qū)動研究計(jì)劃的支持。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2025.04.016

（一審：董界，二審：劉蘇友，三審：曹東升）