抗菌肽（AMPs）是一类具有广谱抗菌活性的多肽，在破坏细菌生物膜方面展现出重要的应用潜力。生物膜是一种细菌聚集体，嵌入在胞外聚合物基质（EPS）中，具有极强的抗药性。AMPs通过多种机制针对生物膜的形成和稳定性发挥作用。以下从五个方面详细介绍其主要抗生物膜机制。
1. 破坏或降解生物膜嵌入细胞的膜电位
AMPs能够通过破坏细菌细胞膜的完整性，导致膜电位丧失，从而引发细胞死亡。例如，Nisin A、Lacticin Q和Nukacin ISK-1等细菌素可以使耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的膜电位失活，同时引起细胞内ATP的释放。类似地，青蛙皮肤来源的Esculentin-1a (1–21) 抗菌肽能够渗透铜绿假单胞菌的胞膜并释放胞内酶类。此外，合成抗菌肽CSA-13表现出快速渗透生物膜并使细胞膜通透化的能力，从而显著降低生物膜的稳定性。
2. 中断细菌细胞信号传递系统
AMPs还可以通过干扰细菌的信号分子调控系统，抑制生物膜的形成。例如，人类抗菌肽LL-37和Indolicidin通过下调铜绿假单胞菌的两大群体感应系统（Las和Rhl）的基因表达，显著阻止生物膜的形成。此外，LL-37还能通过刺激IV型菌毛相关基因的表达，增加细菌在表面上的“抽搐运动”（twitching motility），从而促使细菌脱附并削弱生物膜的稳定性。
3. 降解多糖和生物膜基质
AMPs通过直接降解EPS成分，有效削弱生物膜的结构稳定性。例如，PI肽能够降解变异链球菌（S. mutans）的胞外多糖，显著减少其生物膜质量。Piscidin-3是一种鱼类来源的抗菌肽，能够通过核酸酶活性分解铜绿假单胞菌生物膜中的胞外DNA，破坏生物膜结构。此外，人肝衍生的Hepcidin-20通过靶向表皮葡萄球菌的多糖细胞间黏附分子（PIA），减少基质数量，并改变生物膜的整体架构。
4. 抑制“警报酮”系统以避免细菌严格反应
“警报酮”（(p)ppGpp）是细菌在恶劣环境下产生的一种应激分子，与生物膜的形成和稳固性密切相关。某些AMPs通过靶向该系统有效抑制生物膜形成。例如，合成抗菌肽1018、DJK-5和DJK-6能够阻断或降解（p）ppGpp分子，在铜绿假单胞菌中进一步通过抑制spoT启动子活性减弱应激反应，使生物膜对AMPs更加敏感。
5. 下调与生物膜形成和结合蛋白运输相关的基因
AMPs还可以通过调控生物膜形成关键基因的表达，抑制生物膜的形成和维持。人类β防御素3（hBD-3）能够下调表皮葡萄球菌的icaA、icaD和icaR基因的表达，从而显著抑制PIA的合成。此外，Nal-P-113肽通过下调与ABC转运蛋白和ATP结合蛋白相关的基因（如PG0282和PG1663），有效抑制牙龈卟啉单胞菌（P. gingivalis）的生物膜形成。
