抗生素是现代医学典型的药物类型之一，它的误用、滥用产生并加剧了细菌的耐药性，严重威胁人类和动物的健康及全球总体发展。β-内酰胺酶是细菌产生耐药的最主要原因，截至2018年，已有2800种的亚型被报道。β-内酰胺酶可在抗生素抵达细菌的目标位点前特异性的与抗生素的β-内酰胺四元环反应，导致药物开环并失活。因此，在选用抗生素之前，经济、快速、有效的诊断致病菌及其对抗生素的敏感性，对合理的使用抗生素、控制耐药菌程度、缩短患者的治疗时间、提高生存率等起到至关重要的作用。联合国也将 “解决抗生素耐药的全球医疗健康系统”纳入计划，积极鼓励、推动研发新疫苗、药物、诊断方法和治疗手段。β-内酰胺酶的检测及抑制方法成为该领域备受关注的难题和研究前沿之一。

近日，南京工业大学先进材料研究院黄维院士、李林教授团队与先进化学制造研究院程夏民副教授合作，针对上述问题对前人的工作进行了总结，系统的阐述了β-内酰胺酶各类亚型的蛋白结构、功能以及分类，提出了β-内酰胺酶荧光探针的设计思路，归纳划分了各类β-内酰胺酶抑制剂的适用范围和作用机理，并阐述了各类荧光探针和抑制剂在耐药菌、疾病模型和临床治疗中的应用。

文章最后指出，尽管身处“后抗生素时代”的科研工作者不断尝试通过对抗生素结构的修饰进一步稳定抗菌性能，但是β-内酰胺酶基因突变速度和耐药菌的传播广度已严重削弱了抗生素的治疗效果。亟待研制新型β-内酰胺酶荧光探针与抑制剂，用于应对耐药菌的诊断、研究发病机理、筛选药物和疫苗、评估治疗效果、并控制耐药菌的传播。目前，该团队的细菌耐药性快速评价试剂盒正在开发过程中。

这一成果近期以综述文章（MINIREVIEW）的形式发表在Angewandte Chemie International Edition上，文章的第一作者是南京工业大学先进材料研究院的二年级硕士研究生丁阳同学。本工作得到了国家自然科学基金、中组部重要人才计划、江苏省双创计划等项目经费支持。

论文信息：

https://doi.org/10.1002/anie.202006635

Recent Progress of Fluorogenic Probes/Inhibitors of β-Lactamase and their Applications in Drug-Resistant Bacteria

Yang Ding, Zheng Li, Chenchen Xu, Wenjing Qin, Qiong Wu, Xuchun Wang, Xiamin Cheng*, Lin Li* and Wei Huang*, Angew. Chem. Int. Ed., 10.1002/anie.202006635.

（作者：先进材料研究院；审核：王建浦）