西北工業黃維院士團隊Angew.：β-內醯胺酶螢光探針/抑制劑綜述

近期，西北工業大學柔性電子前沿科學中心（西安柔性電子研究院）首席科學家黃維院士團隊在β-內醯胺酶螢光探針/抑制劑方向以」Recent Progress of Fluorogenic Probes/Inhibitors of β-Lactamase and their Applications in Drug-Resistant Bacteria」為題，在國際頂級期刊Angewandte Chemie International Edition（德國應用化學）上以綜述文章（MINIREVIEW）發表。黃維院士、李林教授和程夏民副教授為本文的共同通訊作者。

抗生素是現代醫學典型的藥物類型之一，它的誤用、濫用產生並加劇了細菌的耐藥性，嚴重威脅人類和動物的健康及全球總體發展。β-內醯胺酶是細菌產生耐藥的最主要原因，截止2018年，已有2800種的亞型被報導。β-內醯胺酶可在抗生素抵達細菌的目標位點前特異性地與抗生素的β-內醯胺四元環反應，導致藥物開環並失活。因此，在選用抗生素之前，經濟、快速、有效的診斷致病菌及其對抗生素的敏感性，對合理的使用抗生素、控制耐藥菌程度、縮短患者的治療時間、提高生存率等起到至關重要的作用。聯合國也將「解決抗生素耐藥的全球醫療健康系統」納入計劃，積極鼓勵、推動研發新疫苗、藥物、診斷方法和治療手段。β-內醯胺酶的檢測及抑制方法成為該領域備受關注的難題和研究前沿之一。

作者通過針對這些問題對前人的工作進行了總結，系統的闡述了β-內醯胺酶各類亞型的蛋白結構、功能以及分類，提出了β-內醯胺酶螢光探針的設計思路，歸納劃分了各類β-內醯胺酶抑制劑的適用範圍和作用機理，並且闡述了各類螢光探針和抑制劑在對於耐藥菌、疾病模型和臨床治療中的應用。

文章最後指出，儘管身處「後抗生素時代」的科研工作者不斷嘗試通過對抗生素結構的修飾進一步穩定抗菌性能，但是β-內醯胺酶基因突變速度和耐藥菌的傳播廣度已嚴重削弱了抗生素的治療效果。亟待研製新型β-內醯胺酶螢光探針與抑制劑，用於應對耐藥菌的診斷、研究發病機理、篩選藥物和疫苗、評估治療效果、並控制耐藥菌的傳播。目前，該團隊的細菌耐藥性快速評價試劑盒正在開發過程中。

本工作得到了國家自然科學基金面上項目、國家自然科學基金委員會與瑞典科研與教育國際合作基金、陝西省自然科學基金、陝西省重要人才計劃基金、中央高校基本科研基金等項目經費的支持。