基于海洋天然产物抗污生态特征的抗细菌生物膜功能分子的发现

Bacterial biofilm (BBF) is one of the important causes of nosocomial infection, and about 65% human infection is associated with BBF. Rely on exopolysaccharide (EPS) barrier, BBF is not easy to be recognized and cleared by body's immune system, while also reduced the concentration of antibiotics into bacteria, leading biofilm bacteria more resistant than planktonic bacteria. In addition to the combination of large doses of antibiotics, there is no better way to clinical. Marine biofouling is based on biofilm formation. The antifouling marine natural products, represented by Briarane diterpenes, have the potential to inhibit the formation of BBF. Base on the former foundation, we established the method for rapid positioning and separation of active compounds. Then the compounds should be evaluated the inhibition activities on bacterial growth, biofilm formation and EPS destruction by the OD absorption value and morphological observation. Through the analysis of the structure activity relationship and the exploration of the active mechanism, it will lay the foundation for the optimization of the lead compound. The subject also provides a template for related research as to discover the biological active ingredients from marine natural products based on their ecological function.

细菌生物膜（BBF）是院内感染的重要原因之一，人类大约有65%的感染与BBF有关。依靠胞外多糖基质（EPS）的屏障作用，BBF不易被体内免疫系统识别和清除，同时降低了抗菌药物渗入细菌体内的浓度，导致生物膜菌较浮游菌具有更强的耐药性。目前临床上除了大剂量抗生素联合用药外尚无更好的办法。海洋生物污损以生物膜的形成为基础，以西松烷二萜为代表的具有显著抗污特征的海洋天然产物具有潜在的抑制BBF形成的活性。课题在前期活性与色谱/波谱导向基础上，建立了快速定位分离活性化合物的方法。继而对化合物进行广泛的活性评价，包括抑制细菌生长、生物膜形成和破坏EPS的理化指标检测及形态学观察。通过构效关系的分析和活性机理的探索为优化获得先导化合物奠定了基础。课题基于海洋天然产物生态功能的生物学活性成分的探索，也为相关研究提供了模板。

细菌生物膜（BBF）是院内感染的重要原因之一，人类大约有65%的感染与BBF有关。依靠胞外多糖基质（EPS）的屏障作用，BBF不易被体内免疫系统识别和清除，同时降低了抗菌药物渗入细菌体内的浓度，导致生物膜菌较浮游菌具有更强的耐药性。目前临床上除了大剂量抗生素联合用药外尚无更好的办法。海洋生物污损以生物膜的形成为基础，以西松烷二萜为代表的具有显著抗污特征的海洋天然产物具有潜在的抑制BBF形成的活性。课题在前期活性与色谱/波谱导向基础上，建立了快速定位分离活性化合物的方法，获得了106种新颖天然产物。继而对化合物进行广泛的活性评价，包括抑制细菌生长、生物膜形成和破坏EPS的理化指标检测及形态学观察，从中获得了两个生物碱分子dibromoisophakellin和dibromophakellin能够显著抑制大肠杆菌生物膜的形成。通过对从珊瑚中获得的briarane型二萜进行广泛的抗HBV活性筛选，发现化合物junceellolides B在HepAD38病毒感染株上显示出较强活性，能够全面下调病毒DNA、RNA和e抗原的表达量。作用机制探讨表明该化合物能够通过下调RNA聚合酶II相关转录因子ZBED6和 ZBTB7B从而抑制病毒cccDNA转录。显示出该化合物作为病毒cccDNA转录抑制剂的潜力，有望成为新型抗乙肝病毒药物先导分子。课题基于海洋天然产物生态功能的生物学活性成分的探索，也为相关研究提供了模板。