内溶酶 - 细菌对抗生素耐药问题的解决方案？

内溶酶-细菌对抗生素耐药问题的解决方案？虽然金黄色葡萄球菌是人类微生物群的一个正常部分，但它也能引起一系列的感染，从轻微的皮肤感染到危及生命的疾病，如肺炎和血流感染。这种细菌以其发展抗生素耐药性的能力而闻名，使其成为医疗保健环境中的一个重要问题。然而，随着越来越多的葡萄球菌对抗生素产生耐药性，人们越来越担心。这种菌株通常被称为多重耐药金黄色葡萄球菌或MRSA，可导致难以控制和治疗的感染。“抗生素耐药性是一个日益严重的问题，尤其是在全球范围内。当这种相对简单的感染突然无法用抗生素治疗时，情况可能会变得严重，有时甚至危及生命，”哥本哈根大学LEO基金会皮肤免疫学研究中心的NielsØdum教授说。因此，全世界都在投入大量资源来对抗金黄色葡萄球菌感染的抗生素耐药性，一项针对皮肤淋巴瘤患者的新研究取得了积极成果。一种称为细胞内溶酶的新物质已被证明能够杀死耐药和非耐药金黄色葡萄球菌。这一发现对免疫系统较弱的患者来说是个好消息，金黄色葡萄球菌感染对他们来说可能会很严重，最坏的情况下甚至会致命。但它也增加了我们对其他治疗形式的了解。“对于患有重病的人，例如皮肤淋巴瘤、葡萄球菌可能是一个巨大的、有时无法解决的问题，因为许多人感染了一种对抗生素有耐药性的金黄色葡萄球菌，”NielsØdum说并补充道：“这就是为什么我们小心翼翼地不给每个人都使用抗生素，因为我们不想面对更具耐药性的细菌。因此，重要的是我们要找到新的方法来治疗——尤其是预防——这些感染。”一种新物质可能是答案在一些患者中，金黄色葡萄球菌会导致癌症恶化。尽管抗生素在某些情况下似乎有效，但它并非没有问题。“我们可以看出，给严重感染的患者服用高剂量的抗生素可以改善他们的健康、皮肤和癌症症状。但是一旦我们停止给他们服用抗生素，症状和葡萄球菌就会迅速复发。患者会经历许多不良反应，有些人可能会感染耐药菌，”NielsØdum说。因此，治疗金黄色葡萄球菌可能很棘手。在最坏的情况下，癌症患者可能死于医生无法治疗的感染。这就是细胞内溶酶发挥作用的地方，因为这种新物质可能是解决耐甲氧西林金黄色葡萄球菌等抗生素耐药性的一部分。“这种特殊的细胞内溶素是一种全新的人工产生的酶，经过多次改进并设计为一种新药，”该研究的第一作者、博士后EmilPallesen解释说。“这种酶的伟大之处在于它被设计用来穿透金黄色葡萄球菌的壁。这使它能够瞄准并杀死有害的葡萄球菌，而不会伤害无害的皮肤细菌。”这就是研究人员决定测试新物质的原因；他们希望它能够杀死耐药和非耐药葡萄球菌。“我们一直在从患者的皮肤样本上测试这种物质，它似乎确实可以杀死患者的金黄色葡萄球菌。内溶素不关心细菌是否对抗生素有耐药性，因为它的作用方式与抗生素不同，”NielsØdum表示：“真正的好消息是，我们的实验室测试表明细胞内溶素不仅能根除金黄色葡萄球菌，还能根除金黄色葡萄球菌；它们还抑制了促进癌症生长的能力。”...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1362875.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1362875.htm

麻省理工学院的科学家们发现湿疹患者皮肤上的微生物会快速进化

麻省理工学院的科学家们发现湿疹患者皮肤上的微生物会快速进化这项研究标志着科学家们第一次直接观察到与一种复杂的皮肤疾病有关的微生物的这种快速进化。这些发现还可以帮助研究人员开发潜在的治疗方法，通过针对具有这种类型突变的金黄色葡萄球菌的变体来舒缓湿疹的症状，这些变体往往会使湿疹症状恶化。"这是第一项显示金黄色葡萄球菌基因型在特应性皮炎患者身上发生变化的研究，"土木与环境工程助理教授、麻省理工学院医学工程与科学研究所成员TamiLieberman说。"据我所知，这是皮肤微生物组中适应性进化的最直接证据。"一张SEM图像显示了四个黄色的、球状的金黄色葡萄球菌细菌。资料来源：美国国家过敏和传染病研究所（NIAID）。利伯曼和墨西哥国家儿科研究所的皮肤科医生兼助理教授玛丽亚-特雷莎-加西亚-罗梅罗是这项研究的资深作者，该研究于4月12日发表在科学杂志《细胞-宿主-微生物》上。FelixKey是麻省理工学院的前博士后，现在是马克斯-普朗克感染生物学研究所的组长，他是该论文的第一作者。细菌的适应性据估计，30%至60%的人在鼻孔中携带金黄色葡萄球菌，在那里它通常是无害的。在患有湿疹的人中，金黄色葡萄球菌经常会传播到湿疹斑块并感染皮肤，在美国，湿疹影响了大约1000万儿童和1600万成年人。利伯曼说："当皮肤有破损时，金黄色葡萄球菌可以找到一个它可以生长和复制的位置。人们认为，这些细菌对病理有贡献，因为它们分泌毒素并招募免疫细胞，而这种免疫反应进一步破坏了皮肤屏障"。在这项研究中，研究人员希望探索金黄色葡萄球菌如何能够适应生活在湿疹患者的皮肤上。"这些微生物通常生活在鼻子里，我们想知道当它发现自己在特应性皮炎皮肤上时，是否需要改变以生活在那里？而且我们能否从观察它的进化过程中了解到一些关于这些细菌如何与特应性皮炎皮肤相互作用的情况？"利伯曼说。为了回答这些问题，研究人员招募了5至15岁的患者，他们正在接受中度至重度湿疹的治疗。他们在三个月内每月一次采集他们皮肤上的微生物样本，然后在九个月内再次采集。样本取自膝盖背面和肘部内侧（受湿疹影响的最常见部位）、通常不受影响的前臂以及鼻孔。来自每个样本部位的金黄色葡萄球菌细胞被单独培养，以便从每个样本中产生多达10个菌落，一旦形成大的菌落，研究人员就对细胞的基因组进行测序。这产生了近1500个独特的菌落，这使研究人员能够比以前更详细地观察细菌细胞的进化。利用这种技术，研究人员发现大多数病人保持着单一的金黄色葡萄球菌系--也就是说，从环境或另一个人那里传来新菌株并取代现有的金黄色葡萄球菌系的情况非常少见。然而，在研究的9个月里，在每个品系内都发生了大量的变异和进化。利伯曼说："尽管在品系层面上很稳定，但我们在整个基因组层面上看到了很多动态变化，在这些细菌中不断出现新的突变，然后扩散到整个身体。"这些突变中有许多出现在一个叫做capD的基因中，该基因编码一种合成胶囊多糖所必需的酶--一种保护金黄色葡萄球菌不被免疫细胞识别的涂层。研究人员发现，在六名深度采样的患者中，有两名患者的capD突变细胞占据了整个金黄色葡萄球菌皮肤微生物组群。其他患者被最初缺乏capD功能拷贝的菌株定植，在研究结束时总共有22%的患者缺乏capD。在一名患者中，不同的金黄色葡萄球菌样本中独立出现了四种不同的capD突变，然后其中一个变体成为主导，并在整个微生物组中扩散。靶向治疗在对实验室培养皿中生长的细菌细胞的测试中，研究人员显示，capD的突变使金黄色葡萄球菌比具有正常capD基因的金黄色葡萄球菌菌株生长得更快。合成胶囊多糖需要大量的能量，因此当细胞不必制造它时，它们有更多的燃料来推动自身的生长。研究人员还假设，失去胶囊可能会让微生物更好地粘附在皮肤上，因为让它们粘附在皮肤上的蛋白质更加暴露。研究人员还分析了近300个公开的从有和没有湿疹的人身上分离出来的细菌基因组，并发现有湿疹的人比没有湿疹的人更有可能拥有不能产生胶囊多糖的金黄色葡萄球菌变种。湿疹通常用保湿剂或局部类固醇治疗，如果皮肤出现感染，医生可能会开出抗生素。研究人员希望他们的发现能导致开发出治疗方法，通过针对在胶囊多糖中发生突变的金黄色葡萄球菌变体来减轻湿疹症状。"García-Romero说："我们在这项研究中的发现为金黄色葡萄球菌如何在宿主体内进化提供了线索，并揭示了一些可能有助于细菌留在皮肤上并产生疾病的特征，而不是能够被刷掉的。"在未来，金黄色葡萄球菌变体在胶囊多糖方面的突变可能是潜在治疗的相关目标。利伯曼的实验室现在正致力于开发可用于针对胶囊阴性金黄色葡萄球菌菌株的益生菌。她的实验室还在研究具有capD突变的金黄色葡萄球菌菌株是否更有可能传播给湿疹患者家中的其他成员。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1354613.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1354613.htm

发现可摧毁MRSA超级细菌的新化合物

发现可摧毁MRSA超级细菌的新化合物英国巴斯大学的研究人员在实验室实验中发现了一种既能抑制MRSA超级细菌又能使其对抗生素更加脆弱的化合物。抗生素耐药性对全世界的人类健康构成了重大威胁，而金黄色葡萄球菌已成为最臭名昭著的耐多药病原体之一。PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1331315.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1331315.htm

磷基纳米技术能撕裂超级细菌并加速伤口愈合

磷基纳米技术能撕裂超级细菌并加速伤口愈合研究人员利用纳米片状黑磷（红色）杀死细菌（绿色）亚伦-埃尔本及其同事/麻省理工大学面对超级细菌肆虐带来的挑战，我们需要找到解决伤口感染的新方法。如果考虑到大约70%的细菌已经对至少一种常见的抗生素产生了抗药性，而自2000年以来，只发现了五种新的抗生素，那么这种需求就会变得更加强烈。最近，澳大利亚皇家墨尔本理工大学（RMITUniversity）的研究人员提出了一种新颖的无药方法，用于预防接受钛植入物的人术后感染。现在，他们又与南澳大利亚大学的研究人员合作，开发出另一种创新方法，利用纳米级的黑磷片来解决由超级细菌引起的伤口感染问题。这项研究的共同作者之一亚伦-埃尔本（AaronElbourne）说："超级细菌，也就是对抗生素具有耐药性的病原体造成了巨大的健康负担，随着耐药性的增加，我们治疗这些感染的能力也变得越来越具有挑战性。"黑磷晶体西默斯-丹尼尔/RMIT大学黑磷最近被确认为一种有效的抗菌剂。它是磷最稳定的物理形态，由二维磷层（称为"磷烯"）组成，就像石墨由许多石墨烯层组成一样。在之前的工作中，研究人员展示了排列在纳米薄层中的黑磷如何通过其产生活性氧的独特能力杀死微生物。该研究的共同作者苏梅特-瓦利亚（SumeetWalia）说："当纳米材料分解时，其表面会与大气发生反应，产生所谓的活性氧。这些物种最终有助于撕裂细菌细胞"。在目前的研究中，研究人员测试了使用黑磷纳米片（BPNFs）对常见细菌的安全性和有效性，包括耐药性金黄色葡萄球菌（"金色葡萄球菌"）、绿脓杆菌和大肠杆菌。经BPNFs处理的金黄色葡萄球菌在两小时内细胞活力下降62%，六小时后活力下降80%。24小时后，超过99%的细菌被杀死。铜绿假单胞菌也出现了类似的趋势，24小时后，BPNFs导致80%以上的细菌死亡。BPNFs不仅能在不损害其他细胞的情况下消灭细菌，而且还能在感染威胁消除后自行分解。Walia说："我们的抗菌纳米技术能迅速消灭99%以上的细菌细胞，大大超过了目前治疗感染的普通疗法。"当研究人员在小鼠伤口上测试BPNFs与环丙沙星（一种常用的广谱抗生素）的效果时，他们发现两者在清除金黄色葡萄球菌方面的效果相当。与对照组相比，BPNFs还能在宏观和微观层面上促进伤口愈合和组织再生。每天使用BPNFs治疗七天，伤口闭合率达到80%，没有发红或皮肤破损的迹象。研究人员总结说，观察到的伤口再上皮化程度的改善（即在伤口和环境之间建立屏障）表明，即使伤口感染了抗药性很强的金黄色葡萄球菌，BPNFs也能促进伤口愈合。虽然黑磷的抗菌特性众所周知，但它的伤口愈合特性却没有很好的记录。这项研究的通讯作者兹拉特科-科佩茨基（ZlatkoKopecki）说："这是令人兴奋的，因为这种疗法在根除伤口感染方面与环丙沙星抗生素不相上下，并能加速伤口愈合，七天内伤口闭合80%。我们迫切需要开发新的非抗生素替代方法来治疗和控制伤口感染。黑磷似乎正中要害，我们期待看到这项研究成果转化为慢性伤口的临床治疗。"黑磷纳米片可与凝胶结合制成伤口敷料SeamusDaniel/RMITUniversity研究人员说，BPNFs的魅力在于它们可以融入一系列材料中。这一创新的魅力在于，它不是简单的涂层，它实际上可以融入设备、塑料和凝胶等常见材料中，使其具有抗菌性。研究团队正寻求与行业伙伴合作，共同开发这项技术并制作原型。Elbourne说："如果我们能让我们的发明在临床环境中成为商业现实，那么全球的超级细菌就不会知道他们受到了什么打击。"这项研究发表在《先进治疗学》（AdvancedTherapeutics）杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1383621.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1383621.htm

打破细菌屏障 改善慢性伤口感染治疗的新策略

打破细菌屏障改善慢性伤口感染治疗的新策略莎拉-罗-康伦（SarahRowe-Conlon）博士资料来源：联合国大学微生物学与免疫学系为了保护自己免受人体免疫系统和其他潜在威胁的侵袭，金黄色葡萄球菌可以聚集在一起，形成一个被称为生物膜的滑溜溜黏糊糊的防护罩。生物膜屏障非常厚，无论是免疫细胞还是抗生素都无法穿透并中和有害细菌。北卡罗来纳大学医学院和北卡罗来纳-北卡罗来纳州立大学生物医学工程联合系的研究人员开发出一种新方法，将棕榈油酸、庆大霉素和无创超声波结合在一起，帮助改善被金黄色葡萄球菌感染的慢性伤口的药物输送。利用他们的新策略，研究人员能够将糖尿病小鼠伤口中具有挑战性的MRSA感染降低94%。他们能够完全消毒几只小鼠的伤口，其余小鼠的细菌负担也明显减少。他们的研究结果发表在《细胞化学生物学》上。资深作者、微生物学与免疫学系研究副教授莎拉-罗-康伦（SarahRowe-Conlon）博士说："如果慢性伤口中的细菌没有被完全清除，病人就会面临感染复发或继发感染的高风险。这种治疗策略有可能改善疗效，减少患者慢性伤口感染的复发。我们对将其转化为临床治疗的潜力感到兴奋，而这正是我们现在正在探索的。"生物膜是多种抗生素的物理屏障。UNC-NCSU生物医学工程联合系研究助理教授VirginiePapadopoulou博士很想知道，非侵入性空化增强超声波是否能产生足够的搅动，在生物膜中形成开放空间，以促进药物输送。保罗-戴顿博士资料来源：UNC-NCSU生物医学工程联合系可被超声激活的液滴被称为相变造影剂（PCCA），可局部涂抹在伤口上。超声波换能器聚焦在伤口上并打开，使液滴内的液体膨胀，变成充满气体的微小气泡，然后迅速移动。这些微气泡的摆动搅动生物膜，既能机械地破坏生物膜，又能增加液体流动。最终，生物膜的破坏和药物在生物膜中渗透力的增加相结合，使药物能够进入生物膜并高效杀死细菌。"微气泡和相变造影剂充当了超声波能量的局部放大器，使我们能够精确瞄准伤口和身体部位，达到标准超声波无法达到的治疗效果。"生物医学工程系杰出教授兼系主任戴顿说。"我们希望能够利用类似的技术，将化疗药物局部输送到顽固的肿瘤中，或将新的遗传物质驱动到受损的细胞中。"封面图展示了超声波介导的药物输送到生物膜感染的伤口中。图片来源：EllaMarushchenko当细菌细胞被困在生物膜内时，它们几乎无法获得养分和氧气。为了节省资源和能量，它们会进入休眠或睡眠状态。这种状态下的细菌被称为持久细胞，对抗生素具有极强的抗药性。研究人员选择了庆大霉素，这种外用抗生素通常对金黄色葡萄球菌无效，因为金黄色葡萄球菌普遍具有抗药性，而且对顽固细胞的活性很差。研究人员还在模型中引入了一种新型抗生素佐剂--棕榈油酸。棕榈油酸是一种不饱和脂肪酸，是人体的天然产物，具有很强的抗菌特性。作者发现，棕榈油酸有助于抗生素成功进入金黄色葡萄球菌细胞，并能杀死顽固细胞和逆转抗生素耐药性。研究小组对这种新的局部非侵入性方法的前景充满希望，因为它可以为科学家和医生提供更多对抗抗生素耐药性的工具，并减轻口服抗生素的严重不良反应。罗-康伦说："口服或静脉注射等全身性抗生素效果很好，但往往存在很大的风险，如毒性、肠道微生物菌群消失和艰难梭菌感染。利用这种系统，我们能够使外用药物发挥作用，它们可以以非常高的浓度应用于感染部位，而不会产生与全身给药相关的风险。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1373455.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1373455.htm

科学家利用纳米技术将肉桂转化为抗菌剂

科学家利用纳米技术将肉桂转化为抗菌剂这种"纳米杀手"在对付大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌等病原微生物方面已显示出相当大的功效。这项技术的潜在应用领域包括消除食品中的病原体、废水处理以及控制医院感染。这种纳米设备所针对的病原体可导致严重的健康问题。例如，大肠杆菌菌株通常无害，但有些会导致明显的腹痛、腹泻和呕吐。金黄色葡萄球菌可能导致皮肤和血液感染、骨髓炎或肺炎。白色念珠菌是一种存在于生物体液中的真菌，可导致念珠菌血症和侵袭性念珠菌病等疾病。UPV团队。资料来源：UPV研究人员说，这种"纳米杀手"的应用非常简单："例如，我们可以制造一种喷雾剂，以水和其他化合物为基础配制成制剂，然后直接喷洒。在田间制作水基配方，然后直接喷洒，就像现在的杀虫剂一样。在医院里，可以将其涂在绷带上，我们甚至可以尝试制作一种可以口服的胶囊。"大学间分子识别研究和技术开发研究所（IDM）纳米传感器小组的研究员AndreaBernardos解释说。与游离化合物相比，新型纳米装置提高了封装肉桂醛的功效：对大肠杆菌的功效提高了约52倍，对金黄色葡萄球菌的功效提高了约60倍，对白色念珠菌的功效提高了约7倍。精油成分的抗菌活性之所以能够提高，是因为其在多孔硅胶基质中的封装降低了挥发性，而且由于微生物的存在，精油成分在释放时的局部浓度有所增加。该装置以其极低剂量的高抗菌活性脱颖而出。此外，它还增强了游离肉桂醛的抗菌特性，使用纳米装置后，细菌菌株（大肠杆菌和金黄色葡萄球菌）的杀菌剂量降低了约98%，酵母菌株（白色念珠菌）的杀菌剂量降低了72%。瓦伦西亚理工大学IDM研究员ÁngelaMorellá-Aucejo总结说："此外，这种含有天然杀菌剂（如精油成分）的装置还可应用于生物医学、食品技术、农业等领域，其释放量受病原体存在的控制。"这项研究的结果发表在《生物材料进展》（BiomaterialsAdvances）杂志上。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1434045.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1434045.htm