新发现的多肽可治疗难以治愈的细菌感染

新发现的多肽可治疗难以治愈的细菌感染 弗莱曼最近在《细胞报告-物理科学》（Cell Reports Physical Science）上发表的一项研究表明，一种来自奶牛的抗菌肽有可能治疗肺炎克雷伯氏菌引起的不治之症。这种细菌通常存在于肠道中，通常是无害的。当它进入人体其他部位时，就会危害健康，并可能引起肺炎、尿路感染和伤口感染。高危人群包括老年人和有其他健康问题（如糖尿病、癌症、肾衰竭和肝病）的患者。然而，年轻人和没有其他健康问题的人也可能因细菌而感染尿道和伤口，而目前的抗生素无法治疗这些感染。美国疾病预防控制中心报告称，抗生素耐药细菌对全球健康的威胁日益严重。2019 年的一项研究发现，当年全球有近 500 万人死于耐药性感染。这些死亡病例中有很大一部分是由肺炎克氏菌造成的，因为它在没有抗生素治疗的情况下死亡率高达 50%。当这些细菌生活在生物膜中时，它们的抗药性会更强。生物膜是指微生物粘在一起，并嵌入一种保护性粘液中。最近的研究表明，60%-80%的感染与细菌生物膜有关，生物膜会增加细菌的耐药性。这就像细菌给自己穿上的外衣。她的研究正在探讨如何去除保护膜，使细菌暴露出来，从而被人体免疫系统或目前无法穿过生物膜的抗生素杀死。通过这项研究，弗莱曼发现了奶牛制造的肽如何能够快速杀死肺炎双球菌。中佛罗里达大学医学院伯内特生物医学科学学院的 Renee Fleeman 正在研究杀死高病毒细菌的药物。资料来源：中佛罗里达大学她确定肽与糖连接相互作用，使粘液保持完整。她将这一过程比作切割链式栅栏。一旦多条链条被切断，粘液结构的完整性就会受到破坏，肽就会进入并消灭不再受到保护的细菌。弗莱曼说："我们的研究表明，聚脯氨酸肽可以在治疗后一小时内渗透并开始破坏粘液屏障。"这种肽还有另一个优势一旦它突破了粘液保护屏障，测试表明它比作为治疗不治之症的最后手段的抗生素更能杀死细菌。肽通过在细菌的细胞膜上打洞杀死细菌，与其他从细胞内部抑制生长的抗生素相比，肽能迅速杀死细菌。这种肽还可用作外用疗法，用途广泛，尤其适用于军事领域，用于治疗野战中的开放性伤口。细菌每 30 分钟就会分裂一次，因此必须迅速采取行动。她下一阶段的研究将试图了解肽功效背后的生物学原理，以及与其他药物的组合是否有助于肽的应用。她的研究得到了美国国立卫生研究院为期三年的"独立之路"R00基金的资助，目前已进入第二年。她的研究最初是作为德克萨斯大学奥斯汀分校的 K99 奖项开始的，在 2022 年 9 月加入 UCF 之前，她曾在该校工作。弗莱曼说，对耐药性感染的研究必须继续下去，因为它们对健康构成如此大的威胁。她说："据估计，到 2050 年，抗生素耐药细菌感染将成为人类死亡的头号原因。我们的工作重点是为这场后抗生素时代的战斗做好准备，在这场战斗中，我们认为理所当然的普通抗生素将不再有效，从而危及癌症治疗、器官移植以及任何依赖于有效抗生素疗法的现代医学进步。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

研究发现番茄汁能有效杀死沙门氏菌和其他有害细菌

研究发现番茄汁能有效杀死沙门氏菌和其他有害细菌 康奈尔大学微生物学与免疫学系副教授、本研究的主要研究者宋贞敏博士说："我们这项研究的主要目的是弄清番茄和番茄汁能否杀死包括伤寒沙门氏菌在内的肠道病原体，如果能，它们有哪些特质使其发挥作用。"首先，研究人员在实验室实验中检验了番茄汁是否真的能杀死伤寒沙门氏菌。一旦确定它确实能杀死伤寒沙门氏菌，研究小组就对番茄的基因组进行研究，以找到相关的抗菌肽。抗菌肽是一种非常小的蛋白质，它能破坏保持细菌完整的细菌膜。研究人员选择了 4 种可能的抗菌肽，并测试了它们对伤寒沙门氏菌的作用。这帮助他们找到了两种对伤寒沙门氏菌有效的抗菌肽。研究小组对伤寒沙门氏菌变种进行了更多测试，这些变种出现在伤寒沙门氏菌病流行的地方。他们还进行了一项计算机研究，以进一步了解抗菌肽如何杀死伤寒沙门氏菌和其他肠道病原体。最后，他们还研究了番茄汁对其他会损害人们消化道和泌尿道健康的肠道病原体的作用。最重要的发现是，番茄汁能有效消灭伤寒沙门氏菌、其超病毒变种以及其他可能危害人们消化道和泌尿道健康的细菌。特别是，2 种抗菌肽可以通过破坏细菌膜（病原体周围的保护层）来消灭这些病原体。宋贞敏说："我们的研究表明，番茄和番茄汁可以清除沙门氏菌等肠道细菌。研究人员说，他们希望当公众，尤其是儿童和青少年了解到这项研究的结果后，会希望多吃多喝番茄以及其他水果和蔬菜，因为它们能为消费者带来天然的抗菌益处。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

研究发现母乳中的蛋白质慧通过影响肠道细菌的组成提高后代的免疫力

研究发现母乳中的蛋白质慧通过影响肠道细菌的组成提高后代的免疫力 研究人员发现，母乳中缺乏一种关键补体蛋白的哺乳小鼠所哺育的幼鼠，其肠道微生物种群与用标准小鼠母乳哺育的幼鼠不同，这使它们极易受到腐蚀柠檬酸杆菌（ 一种感染小鼠肠道的细菌）的感染，这种细菌类似于某些类型的导致腹泻的大肠杆菌，后者可以感染人类，但不能感染小鼠。研究人员的实验表明，小鼠母乳中的补体成分能直接消灭某些类型的肠道细菌，从而促进小鼠婴儿的健康。这种对肠道微生物群的重塑使婴儿小鼠不易受腐蚀柠檬酸杆菌感染，从而保护幼鼠免受某些传染病的威胁。这种重塑活动并不依赖于抗体，这与人们通常认为的补体成分的作用方式截然不同。研究人员还在单独的体外分析中证实，人类母乳中含有这些补体成分，它们在靶向特定细菌方面表现出类似的活性。综上所述，这些发现揭示了母乳如何发挥保护作用，防止某些细菌感染的机制。这项研究发表在《细胞》杂志上。研究资深作者、彭博学院生物化学与分子生物学系教授、博士万凤仪（Fengyi Wan）说："这些发现揭示了母乳补体蛋白在塑造后代肠道微生物组成和保护后代早期肠道免受细菌感染方面的关键作用。这代表着我们对母乳保护机制的认识有了重要的扩展"。该研究的第一作者是万研究小组的助理科学家、博士徐冬青。母乳喂养的益处与补充蛋白质母乳喂养有许多已知和潜在的益处。它能为婴儿提供极佳的营养，似乎还能预防某些短期或长期疾病。众所周知，母乳还能通过共享来自母体的抗体和白细胞来帮助预防常见感染。母乳中还含有补体蛋白，它们可以与抗体协同或"互补"攻击细菌。血液中的补体蛋白一直是研究的重点，而母乳中的补体蛋白却很少被研究，直到现在它们的作用还不清楚。在这项新研究中，万和他的团队使用了缺乏关键补体基因的工程小鼠。他们发现，这种雌性小鼠的乳汁会使几周大的幼鼠即使是补体基因正常的幼鼠极易感染腐蚀柠檬酸杆菌而引发结肠炎，而且往往是致命的。与此相反，食用正常、含有补体的牛奶的幼鼠只表现出轻微和短暂的肠道感染症状。研究小组发现，母乳补体蛋白的这种保护作用取决于其塑造婴儿肠道微生物群的能力。补体蛋白能杀死肠道中的某些细菌种类，这种对微生物的清除创造了一种整体肠道环境，在这种环境中，如果存在腐蚀柠檬酸杆菌，有害炎症的可能性就会大大降低。"肠道微生物群对健康非常重要，"万说。"母乳中的互补蛋白对婴儿发育早期建立'保护性'肠道微生物群、促进婴儿健康和抵御病原体有着至关重要的作用"。影响和未来方向这项研究似乎也标志着基础免疫学的进步。尽管已知血液中的补体蛋白能够直接破坏细菌细胞，但人们一直认为补体蛋白通常是在特异性免疫反应中与抗体合作发挥作用的。然而，万和他的研究小组发现，母乳中的补体对细菌的活性并不需要抗体，而是一种非特异性免疫反应。这为许多新的研究打开了大门，例如，阐明母乳中特定的补体生物学特性，并将其与血液中的补体生物学特性进行比较，以及评估补体在抗体依赖性特异性免疫系统之外的作用。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

新研究所发现的模式推翻了酵母菌进化的传统观点

新研究所发现的模式推翻了酵母菌进化的传统观点 一项研究通过对 1000 多个菌株进行人工智能分析，揭示了酵母进化的新见解，挑战了旧范式，并为推进多个科学领域的研究提供了一个全面的数据集。酵母菌群（人工着色）。资料来源：夏洛特联合国大学拉贝拉于2022年以助理教授和研究员的身份加入夏洛特联合国大学计算机与信息学院的生物信息学系，在北卡罗来纳研究园区与共同第一作者、维拉诺瓦大学的Dana A. Opulente一起进行了这项研究。他们与来自范德比尔特大学和威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员以及来自全球各地研究机构的同事进行了合作。这是 Y1000+项目拉贝拉在范德堡大学担任博士后研究员时加入了该项目，这是一项大规模的机构间酵母基因组测序和表型工作。"酵母是单细胞真菌，在我们的日常生活中发挥着至关重要的作用。它们被用来制造面包和啤酒，也用于医药生产，也会引起感染，作为动物的近亲，它们还可以帮助我们了解癌症是如何发生的，"拉贝拉说。"我们想知道这些小型真菌是如何进化到拥有如此多的功能和特征的。通过对一千多种酵母菌的特征描述，我们发现酵母菌并不符合'无所不能'的谚语。"这项研究有助于人们基本了解微生物如何随时间发生变化，同时产生了 900 多个新的酵母菌基因组序列，其中许多序列可用于生物真菌领域，如农业害虫控制、药物开发和生物燃料生产。拉贝拉和她的合著者通过对 Y1000+ 项目数据集（包括 1154 株古老的单细胞酵母 Saccaromycotina）进行人工智能辅助机器学习分析，试图回答一个重要问题。那就是为什么有些酵母菌只吃（或代谢）几种碳作为能量，而有些酵母菌却能吃十几种碳？阿比盖尔-莱维特-拉贝拉。资料来源：夏洛特联合国大学一种酵母用于获取能量的碳源总数在生态学上被称为其碳生态位广度（carbon niche-breadth）。人类的碳生态位广度也各不相同，例如，有些人可以代谢乳糖，而有些人则不能。进化生物学研究支持关于生态位广度的两个关键的总体范式，即解释为什么一些酵母生物（"专科生物"）在进化过程中只能代谢少量的碳作为燃料，而另一些酵母生物（"通性酵母"）在进化过程中能够消耗和生长多种碳形式的现象。值得注意的是，在后一种情况下，处理多种碳形式的能力是以牺牲酵母有效处理和生长每种碳形式的能力为代价的。第二种情况是，这些酵母专精和专精酵母在进化过程中，由于各自基因组的不同内在特征和酵母生物所处的不同环境的不同外在影响的共同作用，使得它们出现了各自的特征。拉贝拉和她的同事发现了大量证据，支持酵母专家与普通专家之间存在着可识别的内在基因差异，特别是普通专家往往比专家拥有更多的基因。例如，他们发现通性酵母菌更有可能合成肉碱，肉碱是一种参与能量生产的分子，经常作为运动补充剂出售。但出乎意料的是，他们的研究发现，在进化过程中，酵母处理多种形式碳的能力是以牺牲其高效处理碳和相应生长的能力为代"价的，反之亦然。拉贝拉说："我们发现，能在大量碳基质上生长的酵母菌实际上生长得非常好。这是一个让我们非常惊讶的发现。这项具体实验的发现以及在分析中使用的创新机器学习机制可能会对生物信息学、生态学、代谢学和进化生物学产生重大影响，而这项研究的发表则意味着 Y1000+ 项目的大量酵母数据汇编现在可供全世界的学者用作起点，以扩展他们自己的酵母研究。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

实验性抗体药物可预防甚至逆转糖尿病发病

实验性抗体药物可预防甚至逆转糖尿病发病 贝塔细胞中的 mAb43（黄色）。资料来源：约翰霍普金斯大学医学院Dax Fu实验室当患者的免疫系统开始攻击胰腺中的β细胞时，就会发生 1 型糖尿病。这些重要的细胞能产生胰岛素，如果没有它们，患者就无法控制血糖水平，导致终生需要注射胰岛素和潜在的健康并发症。但在一项新的研究中，约翰霍普金斯大学医学院的科学家们发现了一种潜在的方法，可以预防疾病的发生，甚至在早期阶段逆转疾病。这种新药被称为 mAb43，是一种单克隆抗体，是一种实验性疗法，在治疗一系列疾病方面显示出前景。抗体是一种蛋白质，能与某些细胞（通常是外来病原体）结合，将其清除出体外。疫苗的作用是引导病人的免疫系统产生针对特定目标的抗体。单克隆抗体被设计用于对抗目标，并作为对急性疾病（如感染）的快速反应批量输送给病人。在最近针对疟疾、COVID-19 甚至类风湿性关节炎的研究中，这些疗法都显示出了良好的前景。mAb43 能与β细胞表面的一种小蛋白结合，然后像"盾牌或斗篷"一样将它们隐藏起来，避免受到免疫细胞的攻击。如果定期服用，这种疗法似乎可以保护β细胞，进而保护患者产生胰岛素的能力。即使已经出现了一些损伤，防护罩也会让贝塔细胞得到休息，使它们能够再生。研究人员在64只饲养的易患1型糖尿病的小鼠身上测试了这种治疗方法。小鼠在10周大时开始接受每周一次的mAb43注射，35周后，所有小鼠均未患糖尿病。耐人寻味的是，有一只小鼠在开始接受抗体治疗前出现了早期症状，之后暂时患上了糖尿病，但在35周后也没有患上糖尿病。所有服用了 mAb43 的小鼠在 75 周的实验期结束时都还活着，而这正是小鼠的大部分寿命。这比对照组小鼠的寿命要长得多。对照组小鼠有糖尿病，但没有接受药物治疗，只能活18到40周。仔细观察后，研究小组发现，在小鼠开始接受抗体治疗后，免疫细胞从β细胞中撤退，该区域的炎症也有所减轻。β细胞甚至开始缓慢繁殖。这项研究的作者德维-卡西纳坦（Devi Kasinathan）说："mAb43与胰岛素疗法相结合，有可能在β细胞再生的同时逐渐减少胰岛素的使用，最终不再需要补充胰岛素来控制血糖。"最近另一种名为替普利珠单抗的单克隆抗体疗法在三期临床试验中显示出了良好的前景，它的作用是靶向免疫细胞，减少免疫细胞对β细胞的损害。然而，mAb43 似乎能在更长的时间内发挥这种作用，甚至有可能在整个服药期间发挥这种作用。研究小组说，由于抗体对β细胞具有很强的选择性，因此长期使用这种疗法似乎是安全的，而且副作用很小。现阶段，这项研究只在小鼠身上使用了一种小鼠抗体，但研究小组计划下一步开发出人类版本的抗体，然后再进行临床试验。但仍有一个重大障碍单克隆抗体的价格昂贵，难以普及。希望更多的研究能帮助降低成本。这项研究发表在《糖尿病》杂志上。 ... PC版： 手机版：

澳大真菌研究新突破 有助减低免疫力弱人群受真菌感染

澳大真菌研究新突破 有助减低免疫力弱人群受真菌感染 #澳门大学 澳门大学健康科学学院副教授黄冠豪带领的团队在真菌研究上取得了重大进展。该研究重新定义了真菌孢子休眠，并揭示了真菌孢子在进入休眠期之前如何影响它们的致病毒力，从而帮助了解预防真菌感染的办法。这为免疫力弱的人群如新冠病患带来喜讯。相关研究成果在生物学领域备受瞩目，并已获国际知名期刊《自然微生物》（Nature Microbiology）以封面论文形式刊登...