新研究揭示了耐抗生素的细菌的分子"超能力"

新研究揭示了耐抗生素的细菌的分子"超能力"艰难梭状芽孢杆菌的插图，具有丰富的鞭毛。科学家们在艰难梭菌中发现了一种增强其抗生素抗性的双重机制，这可能为针对抗性细菌的更有效的治疗策略铺平道路。来自抗生素耐药菌的威胁是众所周知的，因为它很严重。去年，《柳叶刀》杂志报道，2019年估计有127万人死于无法用现有药物治疗的细菌感染。为了应对这一威胁，了解基础的分子机制是至关重要的。在抗生素治疗期间，正常的肠道菌群被扰乱，这为耐抗生素的细菌病原体提供了机会，否则这些细菌会通过与"良好"的肠道细菌竞争而被抑制。最有问题的细菌种类之一是艰难梭状芽孢杆菌，即C.diff。它存在于我们的肠道中，对抗生素治疗有抵抗力，并能引起严重的腹泻感染。这种细菌产生孢子的能力意味着它很容易传播，因此在医疗环境中造成问题，导致死亡率增加和治疗时间延长。VasiliHauryliuk说："在这种情况下，抗生素不是在拯救你，而是在促进二次细菌感染。众所周知，在使用一种叫做克林霉素的抗生素治疗后，感染C.diff的风险会增加，但其原因不明。"筑波大学助理教授、该研究背后的研究人员之一ObanaNozomu说："我们的研究显示，一种新型蛋白质传达了对克林霉素所属的抗生素类的抗性。"瑞典、日本、英国、美国、爱沙尼亚和德国的研究人员在一次国际合作中对C.diff的抗药性机制进行了调查，这项研究的结果已经发表在《核酸研究》上。当研究人员确定了一个负责抗性的新型蛋白质。该蛋白在核糖体上工作--核糖体是生产细菌中蛋白质的分子工厂，使细菌具有能力。核糖体是抗生素的主要目标之一：如果不能合成蛋白质，细菌就不会生长、复制并导致感染。"这种新发现的蛋白质将抗生素分子从核糖体中踢出来。我们还看到，它与另一个抗性因子结合。第二个因素对核糖体进行化学修饰，使抗生素分子与它结合得不那么紧密。"隆德大学高级讲师、这篇文章的共同作者GemmaC.Atkinson说："超强的抗性是两种机制、两种因素结合的结果，这样一来，细菌就拥有了对抗抗生素的'超级力量'。"研究人员使用低温电子显微镜，以便在分子水平上研究对抗生素的抗性机制。这一知识为对抗抗药性和细菌引起的感染的新治疗策略开辟了道路。"几年前，哈佛大学的AndrewG.Myers实验室已经开发了新一代核糖体结合抗生素，被称为伊博霉素。这是一种非常有效的药物，可以击倒'普通'的C.diff细菌。然而，这项研究的结果显示，具有这两种抗性因素的C.diff菌株，不幸的是，对这种抗生素也有抗性。这意味着有必要设计出结合得更紧密的抗生素分子，以克服这种抗性。"VasiliHauryliuk说："我们现在与迈尔斯小组在这个方向上进行合作。"这项研究还发现，某些针对核糖体的抗生素会诱发抗性因子的产生。这也可能为设计新的抗生素分子提供线索，因为如果不合成抗性因子就不能诱发抗性。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1360221.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1360221.htm

科学家发现首个已知可杀死细菌的RNA靶向毒素

科学家发现首个已知可杀死细菌的RNA靶向毒素来自麦克马斯特大学的科学家们发现了一种被细菌用来通过一种从未见过的机制杀死其他细菌的毒素。这种毒素是首次发现的直接针对RNA分子的毒素，该团队将其描述为“对细胞的全面攻击”，而这可能会导致一类新的抗生素的出现。在微观尺度上存在着一场巨大的战争，在那里，微生物为争夺资源而相互争斗，而有时，它们会用来对付对方的武器被证明对抗生素有用。这些毒素大多以蛋白质或DNA分子为目标，通过中断重要功能杀死细菌。这就是研究小组在研究一种由铜绿假单胞菌产生的名为RhsP2的毒素时的检查清单，铜绿假单胞菌是医院获得性感染如肺炎背后的一种常见细菌。三年来，研究人员调查了该毒素对这些常见目标的影响但都无果。最后，他们针对RNA--转录DNA以产生蛋白质的重要分子--测试了RhsP2并发现这是它的目标。虽然其他抗生素通过靶向参与这一过程的蛋白质来干扰RNA的合成，但该团队表示，这标志着第一个通过直接作用于RNA分子而发挥作用的抗菌毒素。该研究的论文第一作者NathanBullen说道：“（这是）对细胞的一次全面攻击。这种毒素进入其目标、劫持生命所需的一个基本分子然后利用该分子破坏正常过程。”围绕RhsP2的研究仍处于早期阶段，但该团队表示，随着进一步的工作，它最终可能为新一代的抗生素铺平道路，这很重要，因为我们迫切需要新的抗生素。该研究的论文第一作者JohnWhiteney表示：“我们的毒素所针对的一些RNA分子对细菌的生存能力是必不可少的，因此我们的毒素正在向我们展示细菌的RNA分子，而这些分子将是未来抗生素开发工作的良好目标。”...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1313431.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1313431.htm

以色列研发出针对致命细菌的mRNA疫苗

以色列研发出针对致命细菌的mRNA疫苗（早报讯）mRNA（信使核糖核酸）疫苗大多针对病毒而不是细菌。以色列特拉维夫大学日前发表声明说，大学人员参与的研究团队成功研发出一款针对鼠疫耶尔森菌的mRNA疫苗，该技术或将有助解决耐抗生素细菌的问题。新华社报道，根据特拉维夫大学声明，研究在动物模型中进行，所有接种这种mRNA疫苗的动物都完全实现了免受鼠疫耶尔森菌的侵害。这一新技术可快速开发出有效针对细菌的疫苗，以对抗由耐抗生素细菌引发的流行性疾病。相关论文已发表在美国《科学进展》杂志上。声明说，目前的mRNA疫苗——包括部分冠病疫苗，能有效预防病毒感染，但对细菌无效。病毒依赖宿主细胞繁殖，将自己的mRNA分子插入人体细胞，并以人体细胞为工厂，基于自己的遗传物质生产病毒蛋白，实现自我复制。mRNA疫苗就模拟了这一过程，科学家在实验室合成出同样的mRNA分子，将其包裹在脂质纳米颗粒中。接种疫苗后，脂质会黏附于人体细胞，细胞开始生产病毒蛋白质，免疫系统提前熟悉了这些蛋白质后，未来接触到真的病毒就可以发挥保护作用。细菌的情况则完全不同：它们无须依赖人体细胞制造自身蛋白质。而且，由于人类和细菌的进化完全不同，即使基于相同的基因序列，细菌制造的蛋白质也可能与人类细胞的蛋白质有所差异。声明援引领衔这项研究的特拉维夫大学博士埃多·科恩的话说：“研究人员曾尝试在人体细胞中合成细菌蛋白质，但接触这些蛋白质后人体内抗体水平偏低，并且普遍缺乏保护性免疫作用。”为解决这一问题，研究人员成功开发出分泌细菌蛋白质的方法，使得免疫系统识别出了疫苗中可引发免疫反应的细菌蛋白质，并提高了细菌蛋白质的稳定性，确保其不会在体内过快分解，从而获得了完全的免疫反应。声明说，由于过去几十年人类过度使用抗生素，许多细菌已产生对抗生素的耐药性。耐抗生素细菌已对人类健康构成一定威胁，开发出一种新型疫苗或将为这一全球性问题提供答案。

医学研究人员发现耐抗生素细菌从肠道向肺部转移的首个证据

医学研究人员发现耐抗生素细菌从肠道向肺部转移的首个证据这项新研究探讨的假设是，耐抗生素的肺部感染可能起源于病人的肠道微生物组，而医院的某些治疗可能导致致病菌增殖并从肠道进入肺部。为了研究这一假设，在住院期间对一名重症监护病人进行了数周的深入研究。在住院期间，该病人因尿路感染接受了一种名为美罗培南的抗生素治疗，该抗生素可以消除病人体内的大部分铜绿假单胞菌。然而，治疗过程结束后，剩下的是最耐抗生素的细菌菌株，而抗生素治疗反而刺激了这种最具致病性的细菌的扩散。在几天时间里，研究人员跟踪了该细菌的基因组进展，看着它在肠道中生长，然后转移到肺部。研究人员指出，这是耐抗生素细菌从肠道到肺部的第一个直接证据。"我们的研究显示了肠道-肺部的转移和抗生素的使用是如何结合起来推动AMR[抗生素耐药性]在一个病人体内的传播的，"该研究的主要作者CraigMacLean解释说。"为了开发新的干预措施以预防耐药性感染，我们需要这样的洞察力"。这种新的直接证据提供了可能对抗医院中抗生素耐药性细菌上升的新方法。如果发现这种肠道到肺部的传播很普遍，那么就有可能通过找到防止细菌从肠道移动的方法来对抗这些感染--或者，正如MacLean所建议的，首先开发出防止耐抗生素细菌在肠道定居的方法。MacLean说："......我们的研究强调了从住院病人的肠道微生物组中消除像铜绿假单胞菌这样的AMR细菌的潜在好处，即使这些细菌实际上并没有造成感染。"该研究发表在《自然医学》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333605.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1333605.htm

科学家发现细菌也有 "记忆" 利用铁的含量来储存和回忆

科学家发现细菌也有"记忆"利用铁的含量来储存和回忆科学家发现，细菌可以形成类似记忆的机制，为导致人类危险感染的策略提供信息。这些策略包括抗生素耐药性和细菌群的形成，即数以百万计的细菌聚集在一个物体表面。这一发现对预防和治疗细菌感染，尤其是涉及抗生素耐药菌株的感染具有重要意义。这一过程涉及一种常见的化学元素，细菌细胞利用这种化学元素创造并向后代传递这些"记忆"。德克萨斯大学研究人员的发现德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员发现，大肠杆菌利用铁含量来储存不同行为的信息，然后在受到某些刺激时激活这些信息。这一发现发表在《美国国家科学院院刊》上。科学家们以前曾观察到，有过群聚（利用鞭毛在表面上集体移动）经历的细菌会提高随后的群聚表现，UT领导的研究小组开始研究其中的原因。实验室平板上的细菌群。资料来源：德克萨斯大学奥斯汀分校了解细菌的"记忆细菌没有神经元、突触或神经系统，因此它们的记忆并不像儿时生日派对上吹蜡烛的记忆。它们更像是存储在计算机中的信息。"细菌没有大脑，但它们可以从环境中收集信息，如果它们经常遇到这种环境，它们就可以存储这些信息，并在日后快速获取这些信息，从而使自己受益，"第一作者、UT大学分子生物科学系教务长早期职业研究员苏维克-巴塔查里亚（SouvikBhattacharyya）说。铁在细菌行为中的作用这一切都与铁有关，铁是地球上最丰富的元素之一。单细胞和自由浮游细菌的铁含量各不相同。科学家观察到，铁含量较低的细菌细胞更善于群居。与此相反，在固体表面形成生物膜（致密、粘稠的细菌垫）的细菌，其细胞中的铁含量较高。具有抗生素耐受性的细菌也具有均衡的铁含量。这些铁记忆至少会持续四代，到第七代就会消失。"在地球大气中出现氧气之前，早期的细胞生命就利用铁来完成许多细胞过程。铁不仅是地球生命起源的关键，也是生命进化的关键，"巴塔查里亚说。"细胞以这种方式利用铁是合情合理的。"显微镜下的细菌群视频。图片来源：德克萨斯大学奥斯汀分校研究人员推测，当铁含量较低时，细菌的记忆会被触发，从而形成一个快速移动的迁移群，在环境中寻找铁。当铁含量较高时，细菌的记忆就会显示这个环境是一个适合它们停留并形成生物膜的好地方。"铁的含量肯定是治疗的目标，因为铁是影响毒力的一个重要因素，"巴塔查里亚说。"归根结底，我们对细菌行为了解得越多，对付它们就越容易。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1399859.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1399859.htm

科学家开发出能杀死数种超级细菌的新抗生素分子

科学家开发出能杀死数种超级细菌的新抗生素分子细菌正在迅速发展对我们人类最好的药物的抗性，从而使我们处于重大健康危机的边缘。但现在，一种新抗生素已经显示出对几个关键的“超级细菌”有希望与此同时对身体中的好细菌的损害最小。细菌是进化行动的一个教科书式的例子。当它们面临环境危害时，只有最强壮的细菌才能存活下来进行复制，这意味着最终整个群体都有抗药能力。一类被称为革兰氏阴性菌的细菌特别有问题，它们用更厚的细胞壁和拒绝药物的分子泵来保护自己。新抗生素和其他治疗方法的开发进度已经得到了放缓。因此，我们人类正在迅速耗尽有效的抗生素，这有可能使我们回到“医学的黑暗时代”--那个曾经连轻微感染都会致命的年代。从事这项新研究的科学家们现在已经开发出一种表现出前景的新型候选抗生素。研究小组从一种对革兰氏阳性细菌有效的现有抗生素开始，并通过一系列的结构修改试图使其对革兰氏阴性菌株具有更强的抗性。其中一个修改后的化合物特别引人注目。这个被命名为fabimycin的候选药物对200多个临床分离的抗生素耐药菌群效果都表现很好，包括总共54个菌株如大肠杆菌、肺炎克雷伯菌和鲍曼不动杆菌。在对小鼠的测试中，发现fabimycin可以清除肺炎或尿路感染的耐药病例，并使细菌水平甚至低于感染前的水平。重要的是，fabimycin在其攻击中具有相对的选择性并使某些类型的无害细菌不受影响。这比许多现有的抗生素要好得多，因为这些抗生素会不分青红皂白地消灭微生物组中的许多有益细菌从而导致一系列的不良副作用。进一步的发展最终可以将fabimycin或类似的分子添加到我们对抗超级细菌的武器库中，尤其是那些难以治疗的感染。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1303245.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1303245.htm