WHO報(bào)告指出，抗生素耐藥性（AMR）已成為全球公共衛(wèi)生的重大威脅，新抗生素研發(fā)速度遠(yuǎn)低于耐藥性蔓延速度，部分細(xì)菌已對(duì)幾乎所有常見(jiàn)藥物耐藥（如“超級(jí)細(xì)菌”MRSA、碳青霉烯耐藥腸桿菌、多重耐藥結(jié)核分枝桿菌等）。AMR不僅威脅人類個(gè)體的生命，還可能引發(fā)全球健康與經(jīng)濟(jì)災(zāi)難，亟需通過(guò)合理用藥、新藥研發(fā)和國(guó)際合作建立新的應(yīng)對(duì)措施。

快速、準(zhǔn)確的細(xì)菌鑒定和藥敏檢測(cè)可指導(dǎo)臨床選擇最有效的抗生素，避免經(jīng)驗(yàn)性用藥導(dǎo)致的耐藥性加劇。因此，細(xì)菌診斷和治療是傳染病管理、抗生素合理使用和公共衛(wèi)生防御的基石，對(duì)遏制耐藥性、改善患者預(yù)后及降低社會(huì)醫(yī)療成本具有不可替代的作用。

   鐵載體（Siderophore）是一類由細(xì)菌和真菌分泌的小分子化合物，通過(guò)高效螯合環(huán)境中的三價(jià)鐵離子（Fe3?），幫助微生物在限鐵條件下獲取生長(zhǎng)必需的鐵元素。本綜述按照鐵載體螯合鐵離子的形式，將其結(jié)構(gòu)分為了catecholate, hydroxamate, carboxylate, hydroxyphenyloxazolone和mixed五大類（圖1），其含有的兒茶酚、羥肟酸等官能團(tuán)使其具備極強(qiáng)的鐵離子螯合能力。

鐵載體-抗生素偶聯(lián)物也存在于天然產(chǎn)物中，稱為sideromycin。例如，從Actinomyces subtropicus中發(fā)現(xiàn)的albomycins，對(duì)許多革蘭氏陽(yáng)性菌、革蘭氏陰性菌和青霉素耐藥肺炎鏈球菌均有抗菌作用。類似的產(chǎn)物還有microcin E492m、salmycins和ferrimycin （圖3）。

從二十世紀(jì)七十年代開(kāi)始，國(guó)外制藥企業(yè)（包括輝瑞、百時(shí)美施貴寶）陸續(xù)進(jìn)入鐵載體-抗生素偶聯(lián)物的研發(fā)行列，其中十余個(gè)小分子處于臨床前研究，5個(gè)藥物候選物進(jìn)入到臨床試驗(yàn)階段。日本鹽野義公司（Shionogi）開(kāi)發(fā)的新型抗菌藥，Cefiderocol （頭孢地爾）于2017年被FDA批準(zhǔn)上市，用于治療革蘭氏陰性菌引起的復(fù)雜尿路感染（圖4）。本綜述對(duì)基于鐵載體的新抗生素類型、鐵載體類型、靶向菌種、連接子選擇、化學(xué)合成路線、生物活性等方面進(jìn)行了詳細(xì)總結(jié)。

本文作者劉剛教授課題組最新報(bào)道了一種基于結(jié)核分枝桿菌（Mtb）特異性鐵離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白IrtAB的新型熒光探針。該探針的結(jié)構(gòu)屬于鐵載體熒光團(tuán)偶聯(lián)物，具備鐵離子響應(yīng)開(kāi)關(guān)功能，實(shí)現(xiàn)了迄今為止在細(xì)胞水平和臨床菌學(xué)水平上對(duì)Mtb最靈敏、超快速的檢測(cè)（圖5），與以往報(bào)道的熒光探針相比（如基于硝基還原酶機(jī)制、海藻糖代謝機(jī)制、絲氨酸蛋白酶機(jī)制等），該策略有望在臨床水平上大幅提高細(xì)菌感染的診斷效率。