在抗感染、抗炎领域,多肽一直是科研热点。人体内源 Cathelicidin 家族的 LL-37 多肽,是调控人体先天免疫稳态的关键分子。但天然 LL-37 存在体内半衰期短、易被蛋白酶降解、高剂量存在细胞毒性等短板,难以直接开发为药用分子。Bomidin 重组多肽基于 Cathelicidin 家族,通过分子层面优化改造,克服了天然 LL-37 的缺陷,获得了全新的活性。近年来多篇国际期刊论文系统解析了其多靶点作用机制,覆盖抗菌、抗包膜病毒、多重通路抗炎、抗氧化等多个维度,为新一代多肽应用提供了坚实理论支撑。

一、膜破坏机制:广谱抗菌与抗包膜病毒
2022年,国际免疫学会联合会(IUIS)的旗舰期刊、5年平均影响因子达7.4的《Frontiers in Immunology》刊发论文《Bomidin: An Optimized Antimicrobial Peptide With Broad Antiviral Activity Against Enveloped Viruses》,系统阐述了Bomidin 靶向膜脂质的物理作用机理。
Bomidin 依靠正电荷完成静电识别:细菌细胞膜富含带负电的 PG、CL、LPS 磷脂,Bomidin 通过静电效应精准锚定病原体膜表面,随后折叠形成两亲 α‑螺旋,疏水端嵌入脂质双分子层,诱导膜脂质重排,形成贯穿细胞膜的环形孔道,造成胞内钾离子、ATP 外泄,病原体跨膜电位崩塌,实现杀菌效果。体外药敏数据显示,对于多数革兰氏阳性、阴性菌,MIC 低至 1‑4μM;对白色念珠菌等真菌也具备抑制活性;100μM 浓度下 30 分钟即可杀灭克雷伯菌、铜绿假单胞菌,24 小时内完全阻断金黄色葡萄球菌、鲍曼不动杆菌等菌株增殖。因作用靶标是病原体膜的物理结构,而非特定蛋白,病原体很难产生耐药突变。
这套膜破坏机制同样适用于包膜病毒。新冠病毒SARS-CoV-2、登革热DENV-2、单纯疱疹HSV-2、基孔肯雅CHIKV均属于包膜病毒,外层包裹来源于宿主的脂质包膜。实验证实,10μM Bomidin 即可让 DENV‑2、HSV‑2 感染能力下降 50%;80μM 可显著抑制新冠病毒复制。Bomidin和病毒孵育48小时后,电镜下几乎观察不到完整病毒颗粒,对包膜病毒抑制效率超过 90%。分子动力学模拟证实,Bomidin能够穿透细菌、病毒的细胞膜,但是哺乳动物细胞膜因富集胆固醇而结构稳定,该多肽仅停留在细胞膜表层,不会破坏正常宿主细胞结构,这就解释了该分子具备良好安全性的结构基础。
在副溶血性弧菌感染大鼠模型研究《Combined Therapy of Probiotic Microcapsules and Bomidin in Vibrio parahaemolyticus‑Infected Rats》(Life,2022)中证实,Bomidin 与微胶囊益生菌联用,可加速清除体内致病菌,改善肠道感染损伤PMC;另一篇《Functional Mechanism of Antimicrobial Peptide Bomidin and Its Safety for Macrobrachium rosenbergii》(Probiotics Antimicrob Proteins,2022)的罗氏沼虾实验同样验证,该多肽对引发虾类急性肝胰腺坏死病的重要水产致病菌副溶血性弧菌具备抑制活性,水生动物使用安全性良好,体外稳定性优异。
二、多重通路抗炎、抗氧化,调控免疫稳态
炎症风暴的核心通路 TLR4/NF‑κB,是 2011 诺奖成果 TLR4 通路的核心研究方向。LPS内毒素激活TLR4受体,会触发NF-κB炎症级联反应,大量释放IL-6等促炎因子,造成组织损伤。多篇论文揭示 Bomidin 从配体封存、受体阻断、蛋白互作、细胞代谢重编程多个层面干预炎症。
2026 年《International Immunopharmacology》发表的研究论文《Bomidin prevents inflammatory responses in macrophages by inhibiting TLR4/NFκB activation and blocking metabolic reprogramming to alleviate periodontal inflammation》证实,Bomidin 可以直接中和 LPS 内毒素,剂量依赖性降低游离 LPS 浓度,减少 NO 炎症介质释放;同时靶向结合 TLR4 受体,稳定受体构象,抑制 NF κB p65 蛋白向细胞核转运,阻断下游促炎因子转录,抑制效果和经典 TLR4 抑制剂TAK242相当。
巨噬细胞发生炎症活化时,会切换至高能耗的糖酵解代谢模式。该论文同时证实,Bomidin 下调 HIF‑1α,抑制 HK2、GLUT1 等糖酵解关键基因表达,逆转巨噬细胞代谢重编程,推动促炎 M1 型巨噬细胞向修复型 M2 转化,从代谢根源缓解炎症反应。同期刊 2024 年发表的另一篇研究《Bomidin attenuates inflammation of periodontal ligament stem cells and periodontitis in mice via inhibiting ferroptosis》,揭示了Bomidin发挥作用的Keap1-Nrf2抗氧化通路机制,相关研究内容收录于PMC。氧化应激条件下,Keap1 介导 Nrf2 泛素化降解,细胞抗氧化能力下降,诱发铁死亡、组织损伤。Bomidin 竞争性结合 Keap1 的 Kelch 结构域,释放 Nrf2 蛋白进入细胞核,上调 GPX4、SLC7A11,抑制脂质过氧化与铁死亡。正常情况下氧自由基反应和脂质过氧化反应处于协调与动态平衡状态,一旦平衡紊乱失调,就会引发氧自由基连锁反应,损害生物膜及其功能,造成细胞、组织损伤,而抑制脂质过氧化能够提升细胞抗氧化能力,减轻氧化应激带来的组织损伤。
除此之外,Bomidin 能够直接干扰 IL-6 炎症信号:结合在 IL-6 与 IL-6R、gp130上,阻断IL-6与膜结合IL-6R结合后诱导gp130同源二聚形成功能性受体复合物的过程,从而阻断炎症信号传导。 的蛋白结合界面,通过空间占位,阻止三元信号复合物组装,拦截 IL‑6 驱动的炎症瀑布级联反应,对细胞因子风暴相关通路具备干预潜力。
在转化应用层面,2025年牙科领域Q1区、影响因子达5.2的《International Dental Journal》刊发临床研究《Efficacy of Toothpaste Containing Polylysine and Funme Peptide on Oral Microbiome and Oral Health》显示,含有多肽复配配方的牙膏可以调节口腔菌群,改善牙菌斑、牙龈炎。
三、多靶点叠加,应用前景广阔
综合这些公开研究,Bomidin 已经形成一套完整的靶点作用体系:在抗菌方面形成静电识别、膜插入、成孔的作用路径,破坏细菌细胞膜;在抗包膜病毒方面,可以破坏病毒脂质包膜,灭活游离病毒;在抗炎免疫调控方面,可以中和 LPS、阻断TLR4/NF-κB通路、阻断IL-6信号、抑制促炎糖酵解重编程;在抗氧化抗铁死亡方面,可以靶向 Keap1,激活 Nrf2 抗氧化通路。同时还具备抗 HPV功能,结合 L1 蛋白,空间位阻阻断入侵,干扰衣壳组装。

对比市面上部分从头设计的、仅能实现单一抗菌活性的人工合成抗菌肽,Bomidin保留了Cathelicidin家族天然的生物学活性,并且进一步提升了稳定性和安全性。
据悉,Bomidin在更多领域的作用机制研究还在进行中,未来还将发现更多功能和作用。