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

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

这种药物可以让我们在细菌与抗生素的军备竞赛中占据优势

这种药物可以让我们在细菌与抗生素的军备竞赛中占据优势贝勒医学院的一组科学家将目光投向了细菌的这种基因进化，寻找一种药物来减缓变化速度，让抗生素有更多时间来控制感染。“大多数患有细菌感染的人在完成抗生素治疗后都会好转，但也有很多情况下，人们的病情会恶化，因为细菌对抗生素产生了耐药性，抗生素无法再杀死细菌，”通讯作者苏珊·M·罗森伯格博士说贝勒大学分子和人类遗传学、生物化学和分子生物学、分子病毒学和微生物学教授。在这项研究中，研究人员筛选了1120种批准用于人类的现有药物，以找到任何可以减缓大肠杆菌基因突变的药物，并防止其对美国第二大处方抗生素环丙沙星(cipro)产生耐药性。在培养物和小鼠模型中，一种药物——氯化地喹啉(DEQ)，最常用作外用抗菌药——显着减缓了细菌的进化，从而使环普罗在对抗感染方面更加有效。“在实验室培养物和感染动物模型中，DEQ与cipro一起减少了抗生素耐药性突变的发生，并且细菌没有对DEQ产生耐药性，”第一作者、罗森伯格研究所的博士后YinZhai说。实验室。“此外，我们在低DEQ浓度下实现了这种突变减缓效果，这对患者来说是有希望的。”减缓进化的药物可能正是这场军备竞赛所需要的。事实上，该研究表明，最终目标是减缓病原体的进化，使人体的免疫系统可以完成工作，并且可能不需要抗生素。细菌在环普罗存在下的应激反应可以使其迅速繁殖，例如在环普罗疗程开始时、结束时或错过任何剂量时。同样的应激反应可以激发细菌的生存技能，通过突变来保护细菌免受药物的侵害。中断这个内置程序的效率是最大化抗生素功效的关键。2019年，全球细菌抗生素耐药性导致近130万人死亡。预计到2050年，每年死亡人数将攀升至1000万人。该研究发表在《科学进展》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1367421.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1367421.htm

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

微生物中提取的抗生素对新型超级细菌有杀灭效果

微生物中提取的抗生素对新型超级细菌有杀灭效果在开发这种抗生素的过程中，来自德国和美国的研究人员使用了一种名为iCHip的设备，这种设备可以让科学家培养出迄今为止被认为是"细菌暗物质"的细菌，或者是根本无法在实验室中培养的细菌。有趣的是，99%的细菌都属于这一类。iCHip是由一家名为NovoBioticPharmaceuticals的小型初创公司和波士顿东北大学的微生物学家KimLewis共同开发的。这次，该设备帮助研究人员找到了一种抗生素--由北卡罗来纳州的土壤微生物Eleftheriaterraesubspeciescarolina产生的Clovibactin。这些细菌产生的有效物质是为了攻击其他土壤微生物，从而帮助它们战胜其他土壤微生物。该研究的合著者、乌得勒支大学化学系研究员马库斯-温加斯（MarkusWeingarth）说："Clovibactin与众不同。由于它是从以前无法生长的细菌中分离出来的，病原菌以前没有见过这种抗生素，没有时间产生抗药性。"这种抗生素一经发现，研究人员就着手研究它的工作原理。他们发现，这种抗生素的杀菌机制与目前的抗生素不同。它基本上是在细菌入侵者用来构建细胞壁的三种不同前体分子周围形成一个笼子。事实上，"Clovibactin"这个名字来源于希腊语中的"Klovi"，意思是笼子，因为它的作用方式很新颖。目前的一些抗生素也是通过破坏细菌细胞壁来发挥作用的，而克洛维菌素的独特之处在于它能锁住这些被称为焦磷酸盐的分子。Weingarth说："Clovibactin就像一个严实的手套一样包裹着焦磷酸盐。就像一个笼子把目标围了起来。由于Clovibactin只与目标中不变的、保守的部分结合，细菌将更难产生抗药性。事实上，我们在研究中没有观察到任何对Clovibactin的抗药性。"Clovibactin能够穿透耐抗生素超级细菌的防御系统，这一事实进一步增强了人们对它的希望，因为它在与细菌的斗争中又向前迈进了几步。当抗生素附着在有害细菌上时，它会发出丝状物，进一步结合并消灭细菌。它还会使细菌释放出一种被称为自溶酶的酶，进一步帮助细菌溶解自身细胞壁，从而自行消亡。该研究的合著者、德国波恩大学的塔尼娅-施奈德（TanjaSchneider）说："Clovibactin的多靶点攻击机制可在不同位置同时阻断细菌细胞壁的合成。这提高了药物的活性，并大大增强了其对抗药性产生的稳健性"。在小鼠研究中，Clovibactin能有效对抗多种病原体，尤其是对革兰氏阳性菌，如引起常见医院感染的MRSA、葡萄球菌和链球菌，以及引起结核病等一系列疾病的其他入侵者。研究小组现在计划研究如何利用氯维巴坦的有效性，并表示这种抗生素还需要一段时间才能作为药物广泛使用，因为它必须经过临床试验和审批等常规途径。这项研究发表在《细胞》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1378835.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1378835.htm

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