《Scientific Reports》：Antimicrobial activity and antifungal mechanistic study of 3?substituted oxindoles against Aspergillus niger
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针对耐药真菌感染，埃及团队合成3-取代羟吲哚库，发现3f对黑曲霉MIC=7.5 μg/mL，优于克霉唑；分子对接证实其同时抑制几丁质脱乙酰酶(AngCDA)与1,3-β-葡聚糖合酶，为开发靶向细胞壁的双靶点抗真菌先导物提供新思路。
在免疫受损患者激增的背景下，侵袭性曲霉病已成为血液感染中致死率极高的“隐形杀手”。临床可用的四大类系统性抗真菌药——多烯类、唑类、棘白菌素类与5-氟胞嘧啶——或因肾毒性、神经毒性受限，或面临唑类耐药、β-葡聚糖合酶突变等快速进化的耐药机制，治疗失败率居高不下。尤其黑曲霉(Aspergillus niger)可形成顽固生物膜，其细胞壁富含几丁质与β-葡聚糖，成为理想却难以攻克的靶标。如何绕过现有耐药通路，寻找对人无毒、对真菌高效的新型细胞壁合成抑制剂，是全球抗感染领域亟待突破的瓶颈。
为回应这一挑战，埃及米尼亚大学Hend A. A. Ezelarab与多校联合团队设计并合成10个3-取代羟吲哚衍生物(3a-j)，系统评价其抗菌谱，并以黑曲霉为模型深入解析作用机制。论文2025年11月29日在线发表于《Scientific Reports》。
研究主要采用四项关键技术：①Knoevenagel缩合合成目标化合物；②杯碟法与微量肉汤稀释法测定抑菌圈(IZD)和最低抑菌浓度(MIC)；③山梨醇保护试验与外源麦角固醇结合试验定位作用靶区；④AutoDock Vina分子对接验证与几丁质脱乙酰酶(AngCDA, PDB ID: 7BLY)及1,3-β-葡聚糖合酶(PDB ID: 8JZN)的结合模式。
研究结果分三部分展开。
一、化学合成与抗菌谱筛选
通过哌啶催化缩合得到10个C-3位取代的(Z)-亚苄基羟吲哚。杯碟法(10000 μg/mL)显示，3i、3j对革兰阳性菌(金黄色葡萄球菌、MRSA、屎肠球菌)抑制圈13–16 mm，优于其他衍生物；8个化合物对曲霉属有活性，仅3g对白色念珠菌表现中等活性(12 mm)。其中3f对黑曲霉抑制圈达20 mm，优于参照药物伊曲康唑(30 mm，浓度仅为其1%)。
二、MIC与机制初探
微量稀释法测得3f对黑曲霉MIC为7.5 μg/mL，低于克霉唑(12.5 μg/mL)。山梨醇保护试验中，3f的MIC升高4倍，提示其干扰真菌细胞壁完整性；而外源麦角固醇未改变MIC，排除膜麦角固醇结合机制，与克霉唑8倍MIC升幅形成鲜明对比，表明3f不作用于膜固醇。
三、分子对接揭示双重抑制
对接显示，3f在AngCDA活性区与Zn形成单齿配位，并与Asp48、His195形成氢键，叠加π-π堆积(Phe139、Tyr138)，结合能?7.33 kcal/mol，接近天然配体丙二酸(?8.33 kcal/mol)。在1,3-β-葡聚糖合酶位点，3f与关键催化残基Arg1595、His1861氢键结合，并与Val667、Ala666产生π-烷基相互作用，结合能?7.16 kcal/mol，优于参照药物氟康唑(?7.48 kcal/mol)。RMSD均<2.0 ?，证实模拟可靠。由此提出3f通过同时阻断几丁质脱乙酰与β-1,3-葡聚糖聚合，双重破坏真菌细胞壁的合成。
结论与讨论指出，3-取代羟吲哚结构简单、合成便捷，化合物3f在体外以低浓度抑制黑曲霉，且对人细胞无已知靶点，具备开发为“细胞壁双靶点”抗真菌先导物的潜力。该研究不仅拓展了羟吲哚类在抗感染领域的应用边界，也为应对唑类与棘白菌素交叉耐药提供了全新化学骨架与机制路线。未来若能在动物模型中验证药效与安全性，有望加速临床转化，填补耐药曲霉感染治疗的空白。
