复活一亿六千万年前的抗菌多肽：有些比人类自己的还狠

乳铁蛋白是一种免疫蛋白，存在于母乳、眼泪、唾液和各类黏液中，几乎每种体液里都有，血液除外。它的主要工作是锁住铁——细菌要繁殖离不开铁，乳铁蛋白把这个关键资源封起来。除此之外，它还内置了一件武器：一段叫乳铁素（lactoferricin）的抗菌多肽，能在细菌膜上打洞，让细胞破裂。

乳铁蛋白的近亲蛋白都没有这个杀菌能力，说明这项功能是乳铁蛋白出现之后才演化出来的。俄勒冈大学的研究者想知道：什么时候出现的，中间变了几次，怎么变的。2026 年 8 月 25 日，他们把结果发表在《公共科学图书馆·生物学》（PLOS Biology）上。

把演化倒着走一遍

方法叫祖先序列重建。研究者先比较人类、牛等现代哺乳动物的乳铁蛋白基因序列，再按物种之间的亲缘关系，统计推断它们共同祖先最可能的序列，一路推回到大约 1.6 亿年前——侏罗纪末期，所有胎盘哺乳动物的祖先出现的年代。然后合成这些推断出来的基因，在细胞里把对应的远古蛋白重新生产出来。这项技术由俄勒冈大学前任研究者 Joseph Thornton 开创，如今他曾经的实验室空间正是这个课题组的所在地。

拿到这些复活的多肽之后，团队让它们和几种能致病的细菌对上：铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和链球菌。

从现代序列反推约 1.6 亿年前胎盘哺乳动物祖先的乳铁素，合成后逐级测试：越晚近的祖先版本，抗菌活性越强

越晚近，越能打

结果有个明确的梯度。最早期的复活多肽确实能扰乱细菌膜、改变膜电位，但细菌似乎能修复损伤，扛住了这一击。往近处走，抗菌活性逐步增强。一些只有数百万年历史的祖先多肽，抗菌活性甚至超过了现代人类乳铁蛋白中的对应版本。

更有意思的是增强的机制。研究者发现，这种提升可能只需要很小的结构变化——蛋白质由氨基酸组成，其中一个氨基酸发生改变，就足以明显增强抗菌多肽的活性。论文第一作者、博士生 Titas Sil 提到，已经有使用人类乳铁蛋白多肽衍生物治疗感染的临床试验，而这个结果显示，演化要增强这些多肽的活性，并不需要做很多改动。

抗菌多肽结构稳定性差、体内易被快速分解，且病原体同样会对它们产生耐药性——离成药还有相当距离

离成药还很远

课题负责人、俄勒冈大学进化生物学家 Matthew Barber 提醒得很直接：这些复活的抗菌多肽短期内不太可能变成新药。和传统抗生素相比，多肽的结构稳定性较差，进入人体后会被迅速分解。要真正用上，还得再做分子改造，同时提高稳定性和抗菌能力。

另一个不能回避的问题是耐药性。病原体也会演化出对抗抗菌多肽的能力，这一点和抗生素没有区别。Barber 的说法是，如果我们能理解并预判它们如何对这些分子产生耐药，就有希望找到更好的靶向方式，或者设计出更能规避耐药的联合治疗方案。

为什么值得做

对研究致病细菌的人来说，抗生素是二十世纪医学最重要的突破之一，而细菌演化出耐药性也已经进行了很长时间。复活并改造出更强效的抗菌多肽，是一条值得探的路。

但这项研究的价值不止于"找到一个更强的分子"。它提供的是一份演化记录：一种杀菌功能从无到有、从弱到强，中间经过哪些中间态，每个中间态的活性如何，哪些改动带来了跃升。顺着这份记录，研究者可以看到细菌当年是怎么适应这些分子的，从而预判它们将来可能怎么适应。设计新抗菌工具时，这种预判比一个静态的活性数字更有用。

用 Barber 的说法，演化是一场持续了数十亿年的科学实验，我们看到的是哪些方案成了、哪些没成。看清这些性状在自然中如何被产生和选择，就能拿到设计新工具的信息。

这项研究由美国国立卫生研究院资助。

#### 参考来源

• 160-million-year-old proteins show surprising power against superbugs, ScienceDaily / University of Oregon (2026-09-28)
• Retracing the origin and evolution of a cryptic antimicrobial peptide within mammalian lactoferrin, PLOS Biology, 2026, 24(8): e3003932, DOI: 10.1371/journal.pbio.3003932
• Scientists Resurrect 160-Million-Year-Old Molecules With Surprising Power Against Superbugs, SciTechDaily

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