科学家利用基因编辑与耐抗生素细菌作斗争

科学家利用基因编辑与耐抗生素细菌作斗争通过利用细菌免疫系统作为基因编辑工具,一种可能有助于减少抗菌素耐药性传播的新工具正显示出早期的前景。世界卫生组织称,抗菌素耐药性是一个主要的全球威胁,每年有近500万人因抗生素无法治疗感染而死亡。细菌通常在耐药基因在宿主之间传播时产生耐药性。发生这种情况的一种方式是通过质粒--DNA的环状链,它可以在细菌之间轻松传播,并迅速复制。这可能发生在我们的身体和环境中,如水道。埃克塞特大学团队利用CRISPR-Cas基因编辑系统,该系统可以针对特定的DNA序列,并在遇到这些序列时进行切割。研究人员设计了一个质粒,可以专门针对庆大霉素的抗性基因--一种常用的抗生素。在实验室实验中,今天(5月25日)发表在《微生物学》杂志上的这项新研究发现,该质粒保护其宿主细胞不产生抗药性。此外,研究人员还发现,该质粒有效地针对它所转移的宿主中的抗菌素抗性基因,逆转了它们的抗性。主要作者、埃克塞特大学的DavidWalker-Sünderhauf说:"就全球死亡人数而言,抗菌素耐药性的危害性有可能超过Covid。我们迫切需要新的方法来阻止耐药性在宿主之间的传播。我们的技术正在显示出消除广泛的不同细菌的抗性的早期前景。我们的下一步是在更复杂的微生物群落中进行实验。我们希望有一天,它可以成为一种减少抗菌素耐药性在污水处理厂等环境中传播的方法,我们知道这些环境是耐药性的滋生地。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1361645.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1361645.htm

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耐抗生素的 "超级细菌"正在猫狗和主人之间传播 但尚未致病

耐抗生素的"超级细菌"正在猫狗和主人之间传播但尚未致病葡萄牙的一项研究发现,葡萄牙的六只宠物和英国的一只宠物携带的抗生素耐药菌与在其主人身上发现的相似。这一发现强调了将拥有宠物的家庭纳入减少抗菌素耐药性传播计划的重要性。抗生素耐药性正在世界各地达到危险的高水平。据估计,全球每年有70万人死于抗药性感染,如果不采取行动,到2050年这一数字将上升到1000万,世界卫生组织(WHO)将抗生素抗性列为人类面临的最大公共卫生威胁之一。众所周知,狗、猫和其他宠物对可导致人类疾病的抗生素耐药性病原体的传播起了作用。葡萄牙里斯本大学兽医学院动物健康跨学科研究中心抗生素耐药性实验室的JulianaMenezes及其同事希望了解,正在接受抗生素治疗的宠物是否与它们的主人分享这种病原体。研究人员对狗和猫及其主人的粪便样本进行了测试,以确定对普通抗生素有抗药性的肠杆菌(一个大的细菌家族,包括大肠杆菌和肺炎克雷伯菌)。他们重点关注对第三代头孢菌素(用于治疗广泛的疾病,包括脑膜炎、肺炎和败血症,被世界卫生组织列为人类医学中最重要的抗生素之一)和碳青霉烯类药物(当其他抗生素失效时的最后一道防线的一部分)的耐药性。这项前瞻性的纵向研究涉及葡萄牙43个家庭的5只猫、38只狗和78个人,以及英国7个家庭的7只狗和8个人。在葡萄牙,一只狗(1/43只宠物,2.3%)被一株产生多药耐药性的OXA-181大肠杆菌定植。OXA-181是一种能赋予碳青霉烯类药物抗性的酶。3只猫和21只狗(24/43只宠物,55.8%)和28位主人(28/78,35.9%)怀有产生ESBL/Amp-C的肠杆菌。这些细菌对第三代头孢菌素有抵抗力。在8个家庭中,2个养猫的家庭和6个养狗的家庭,宠物和主人都携带ESBL/AmpC产生的细菌。在其中6个家庭中,从宠物(1只猫和5只狗)和它们的主人身上分离出的细菌的DNA是相似的,这意味着这些细菌可能是在动物和人类之间传递。目前还不知道它们是由宠物转移到人身上,还是反过来。在英国,一只狗(1/7,14.3%)被产生NDM-5和CTX-M-15β-内酰胺酶的多重耐药大肠杆菌定植。这些大肠杆菌对第三代头孢菌素、碳青霉烯类和其他几个系列的抗生素有耐药性。从五只狗(5/7,71.4%)和三个主人(3/8,37.5%)中分离出产ESBL/AmpC的肠杆菌。在两个养狗的家庭中,宠物和主人都携带产ESBL/AmpC的细菌。在其中一个家庭中,从狗和主人身上分离出的细菌的DNA是相似的,这表明细菌可能从一个人传给另一个人。转移的方向尚不清楚。所有的狗和猫都成功地治疗了它们的皮肤、软组织和泌尿道感染。主人没有受到致病感染,因此不需要治疗。博士生Menezes女士说:"在这项研究中,我们提供的证据表明,对第三代头孢类药物(至关重要的抗生素)有抗药性的细菌正在从宠物身上传给它们的主人。狗和猫可能有助于这类细菌在社区的传播和持续存在,将它们纳入抗菌素耐药性的评估中是非常重要的。主人可以通过保持良好的卫生习惯来减少耐多药细菌的传播,包括在收集狗或猫的粪便后,甚至在抚摸它们之后洗手。"本文基于欧洲临床微生物学和传染病大会(ECCMID)年度会议上的口头报告208。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1355077.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1355077.htm

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基因组监控:对付致命"超级细菌"的新武器

基因组监控:对付致命"超级细菌"的新武器利用基因组监测技术的新进展有助于检测致命"超级细菌"的增加。澳大利亚的一项新研究表明,利用基因组监测技术的新进展有助于检测致命"超级细菌"的增加,并减缓它们的进化和传播,从而改善全球健康状况。当细菌、病毒、真菌和寄生虫随着时间的推移发生变化,不再对我们用来杀死它们的药物和化学品产生反应时,就会产生抗菌药耐药性。这些"超级细菌"使感染更难治疗,并增加了疾病传播、重病和死亡的风险。如果不采取重大干预措施,到2050年,全球每年因抗生素耐药性而死亡的人数估计将达到1000万,其中中低收入国家承受的负担最重。统一健康"方法"发表在《自然-遗传学评论》(NatureReviewsGenetics)上的新研究"抗菌素耐药性基因组监测--一种健康视角"强调,需要采取一种多方面的"一种健康"方法来监测环境中的抗菌素耐药性。这项研究由悉尼科技大学澳大利亚微生物与感染研究所的特聘教授史蒂文-乔杰维奇(StevenDjordjevic)与墨尔本大学和南澳大利亚大学的研究人员共同领导。"抗菌药耐药性是一个复杂的全球性威胁,需要大规模、协调一致的跨学科合作才能解决,"Djordjevic教授说。"了解抗菌药耐药性在人类、动物、植物和自然环境内部和之间的演变、出现和传播,对于减轻这一现象带来的巨大影响至关重要。"在COVID-19大流行期间使用基因组追踪技术,让我们深入了解了基因组技术在监测抗菌基因和变异的发展与传播方面的潜力。南澳大利亚大学的EricaDonner教授说:"当微生物通过突变、重组或从细菌基因库中转移抗生素耐药基因而获得遗传信息时,就会产生抗生素耐药性。基因组技术与人工智能和机器学习相结合,是确定抗药性趋势的强大平台。它们可以识别微生物及其遗传物质在不同环境间移动的情况,评估干预策略的影响。抗菌药耐药性的演变是一个复杂的过程,包括医药和农业中抗生素、金属和消毒剂的过度使用和滥用,以及水、环境卫生和个人卫生标准的千差万别。"建议和行动呼吁本文呼吁决策者采取行动,强调有必要建立涵盖人类健康、动物健康、农业、食品和环境管理部门的国家基因组监测计划,并在国家和国际层面共享数据。墨尔本大学的本-豪登(BenHowden)教授说:"在有效的跨部门数据整合背景下利用微生物基因组学技术,将加深对这些部门内部和之间抗菌药耐药性出现和传播的了解,并确定有针对性的干预措施。"研究人员为实施基因组学支持的监测和缓解战略提供了实用建议,并强调需要公平的解决方案,以便整合中低收入国家的合作伙伴。这些建议包括:建立包含基因组学的全国统一健康抗菌药耐药性监测计划加强对抗菌药耐药性的认识和教育,促进合作提高中低收入国家的实验室能力鼓励研究和创新加强农业监管和监督改进抗生素管理"抗菌药耐药性的进化特性使其成为一个不断变化和发展的威胁。"Djordjevic教授说:"没有简单的解决方案,但持续的基因组监测可以帮助我们更好地了解和减轻这一全球健康挑战。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1392899.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1392899.htm

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科学家开发出抗击耐药细菌的新型抗生素

科学家开发出抗击耐药细菌的新型抗生素苏黎世大学核磁共振设施负责人、化学家奥利弗-泽尔贝(OliverZerbe)说:"不幸的是,新抗生素的研发渠道相当空虚。自从上一种针对以前未使用过的靶分子的抗生素获得批准以来,已经过去了50多年。"在最近发表在《科学进展》(ScienceAdvances)上的一项研究中,泽尔贝现在讨论了一类高效抗生素的开发情况,这类抗生素能以新颖的方式对抗革兰氏阴性细菌。世卫组织将这类细菌列为极度危险的细菌。这类细菌由于具有双层细胞膜,因此抗药性特别强,例如耐碳青霉烯类肠杆菌。除了乌兹赫里大学的团队外,制药公司SpexisAG的研究人员也参与了这项由Innosuisse共同资助的合作研究。研究人员的研究起点是一种名为比他汀的天然肽,昆虫用它来抵御感染。比他汀能破坏革兰氏阴性细菌外膜和内膜之间重要的脂多糖运输桥梁,几年前,现已退休的哈佛大学教授约翰-罗宾逊(JohnRobinson)在一项研究中揭示了这一点。结果,这些代谢物在细胞内积聚,导致细菌死亡。然而,比他汀并不适合用作抗生素药物,原因之一是它的效力较低,而且细菌很快就会对它产生抗药性。因此,研究人员改变了比他汀的化学结构,以增强这种肽的特性。泽尔贝说:"要做到这一点,结构分析至关重要。为此,结构分析至关重要。"他的团队合成了细菌转运桥的各个组成部分,然后利用核磁共振(NMR)观察比他汀与转运桥结合的位置和方式,以及如何破坏转运桥。利用这些信息,SpexisAG公司的研究人员计划进行必要的化学修饰,以增强多肽的抗菌效果。除其他外,还进一步进行了突变,以提高分子的稳定性。合成肽随后在感染细菌的小鼠身上进行了测试,结果非常出色。泽尔贝说:"事实证明,这种新型抗生素非常有效,尤其是在治疗肺部感染方面。它们对耐碳青霉烯类肠杆菌也非常有效,而大多数其他抗生素在这方面都失效了"。此外,新开发的肽类药物对肾脏没有毒性或危害,而且在血液中长期保持稳定--所有这些特性都是获得药物批准的必要条件。不过,在开始首次人体试验之前,还需要进一步的临床前研究。在选择最有前景的多肽进行研究时,研究人员确保它们也能有效对抗那些已经对比萨丁产生抗药性的细菌。泽尔贝说:"我们相信,这将大大减缓抗菌药耐药性的产生。我们现在有望获得一类新的抗生素,这种抗生素对抗药性细菌也同样有效"。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372775.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1372775.htm

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科学家在云中发现耐抗生素细菌 是的,云中……

科学家在云中发现耐抗生素细菌是的,云中……根据美国疾病控制和预防中心的数据,耐抗生素的细菌和真菌每年在全世界至少造成127万人死亡。与这些超级细菌的斗争越来越困难,尽管研究人员正在研究一些新的方法,包括使用黄金、自组装的"纳米网"和可变形的抗生素。由于耐抗生素的微生物对公共健康构成了重大威胁,尽可能多地了解它们以及它们如何在我们的星球上移动是至关重要的。这就是来自加拿大魁北克省拉瓦尔大学和法国克莱蒙-奥弗涅大学的研究人员在调查法国中部高原地区一座休眠火山周围漂浮的云层时所要做的。他们在位于PuydeDôme山顶的1465米(约4806英尺)高的气象站工作,在两年的时间里进行了12次云层取样。他们不仅发现云层中每毫升水含有约8000个细菌,而且在相同体积的云层中平均有20800个耐抗生素基因的拷贝。他们还注意到,通过海洋途径到达的云层与完全通过陆地的云层有着不同种类的抗生素抗性细菌--后者对牲畜使用的抗生素产生抗性的细菌比率更高。虽然大气层早已被理解为细菌的中转站,但研究人员发现云层中的基因水平与地球表面上的基因水平相同,这让他们感到惊讶。这项研究的第一作者、拉瓦尔大学的FlorentRossi说:"这是第一个表明云层中的细菌抗生素基因的浓度与其他自然环境相当的研究。这些细菌通常生活在植被或土壤的表面。它们被风或人类活动气溶胶化,其中一些上升到大气中并参与云的形成"。研究作者说,云层中高浓度的抗生素基因可能主要是由动物养殖业中使用抗生素造成的。在未来的研究中追踪这些基因的来源可以帮助更好地控制这些虫子,并可能成为该团队未来研究的一个来源。Rossi说:"我们的研究表明,云层是抗生素抗性基因在短期和长期范围内传播的重要途径。理想情况下,我们希望找到人类活动导致的排放源,以限制这些基因的扩散。"这项研究已经发表在《总体环境科学》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1357113.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1357113.htm

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细菌迅速适应 新型抗生素也失去效力

细菌迅速适应新型抗生素也失去效力众所周知,阿比西丁能高效杀死细菌,包括超级细菌大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureus或"GoldenStaph"),这种相对较新的抗生素被誉为抗生素耐药性问题的答案。然而,柏林自由大学(FreieUniversitätBerlin)研究人员的一项新研究发现,尽管这种抗生素很新,但常见的问题细菌已经通过基因扩增机制对阿霉素产生了抗药性。阿比西丁的作用模式与其他抗生素不同。它被称为肽抗生素,能抑制DNA回旋酶,这是帮助细菌进行DNA复制的重要酶。DNA回旋酶存在于细菌中,但不存在于人类中,因此它是一个很好的靶点。研究人员使用了一套广泛的工具来研究细菌对阿比西丁产生抗药性的机制,包括RNA测序、蛋白质分析、X射线晶体学和分子建模。他们发现,两种常见的人类感染相关细菌--鼠伤寒沙门氏菌和大肠杆菌--在接触浓度越来越高的涕灭威药物后产生了抗药性。他们发现,产生抗药性的原因是细菌细胞中STM3175基因的拷贝数增加了,随着细胞的繁殖,该基因的拷贝数在连续几代中不断扩大,产生了高达1000倍的抗药性。该基因编码一种能与阿比西丁相互作用的蛋白质,保护细菌免受抗生素的杀灭。研究人员还发现,相同的抗药性机制在无害细菌和致病细菌中都很普遍,包括可导致危及生命的伤口感染的弧菌和可导致肺炎和手术后血液感染的铜绿假单胞菌。抗生素耐药性是公共医疗保健领域日益关注的问题,据世界卫生组织(WHO)称,它是全球健康、粮食安全和发展面临的最大威胁之一。据《柳叶刀》杂志2019年的一篇文章报道,当年有127万人死于细菌抗生素耐药性。目前的研究让人们更好地了解了细菌对抗生素产生耐药性的内在机制;不幸的是,这项研究涉及的是一种相对较新的药物,这种药物被吹捧为解决上述耐药性的手段。不过,这项研究的发现可以为开发基于阿比西丁的抗生素疗法提供参考。该研究发表在《PLOSBiology》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1376913.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1376913.htm

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废水: 抗生素耐药性的隐藏热点

废水:抗生素耐药性的隐藏热点哥德堡大学Sahgrenska学院的FannyBerglund自从抗生素被引入诊所后,致病细菌也开始在其DNA中积累越来越多的抗性基因。这个仍在进行的过程要求以前很好地固定在某些细菌物种的染色体上的基因,首先获得移动的能力,并最终在物种之间跳跃。在《通信生物学》杂志上发表的一项研究中,瑞典哥德堡抗生素耐药性研究中心(CASE)的研究人员提出了基因可能获得其移动能力的证据。众所周知,废水中含有抗生素的残留物,可能有利于抗生素耐药菌的发展。新的证据显示,废水还具有允许抗性基因开始从无害细菌到致病细菌的旅程的特性。研究人员承认,有了抗生素来推动这个过程是不够的。染色体上携带抗性基因的物种也需要存在,以及可以提供移动抗性基因能力的DNA的特定序列。通过研究来自不同环境的数千个样本的DNA,研究人员可以确定所有的关键成分在哪里聚集。令作者惊讶的是,它不在人类或动物的肠道中,而是在世界各地取样的废水中。哥德堡大学Sahlgrenska学院的研究员、该研究的主要作者FannyBerglund说:"为了对抗抗生素耐药性,我们不能只专注于防止那些已经在流通的耐药细菌类型的传播,我们还需要防止或推迟新细菌的出现。"同一研究小组还发表了其他几项研究结论,表明环境中藏有大量不同的抗性基因,比我们今天在致病细菌中看到的抗性基因多得多。这使得环境成为新的抗性基因的巨大来源,这些基因一个接一个地获得了在物种之间跳跃的能力,最终在病原体中出现。作者的结论是,通过用抗生素污染环境来促进这种发展并不是一个好主意。"现在有很多人都在关注减少人类和动物的抗生素使用。这当然很重要,但我们的研究表明,我们也需要关注我们的废物流,因为这似乎是一个可能出现抗生素耐药性新变种的地方,"FannyBerglund总结道。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1359543.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1359543.htm

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