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隨著與超級細菌鬥爭的形勢越來越嚴格,科學家們馬不停蹄地在為人類的武器庫升級,現在或許我們又多了一張底牌:名為達羅布汀darobactin的新型抗生素,它能夠抑制革蘭氏陰性細菌。
革蘭氏陰性菌 的病原能力通常與其細胞壁組成相幹,具體說來有脂多糖(lipopolysaccharide,又稱為LPS或者內毒素(endotoxin))層。在人體中,LPS可以激發一種固有免疫反應(innate immune
response)這種反應是通過細胞素制造和免疫系統活化等來描述其特征的。比如,紅腫就是細胞素產生並釋放導致的。因為脂多糖在革蘭氏陰性菌的細胞牆表皮,所以大多數或舊型抗生素都不能有效抑制此類細菌。——百科
在長達2年的研發階段,我們在寄生線蟲的腸道內找到了一種名為Photorhabdus的細菌,這種細菌能夠合成一種化合物,就是達羅布汀。這也是首次在動物用抗生素裡發現可用於人類的成分。現在,希望可以將達羅布汀改造成適合人類使用的形式。
革蘭氏陰性菌特別頑固的原因是細胞的獨特外膜屏障,可抵抗任何類型的攻擊。而達羅布汀的特殊之處就在於,它通過控制進入外膜通道的BamA蛋白來突破屏障。
馬薩諸塞州東北大學的分子微生物學家金·劉易斯(Kim Lewis)解釋說:「達羅布汀與該[BamA]蛋白結合併使其卡住細胞膜通道。最後,細菌無法向外輸送材料建起細胞包膜屏障,就會在攻擊中死亡。」
在實驗室中,新抗生素能夠治愈感染了危險的大腸桿菌和肺炎克雷伯菌的小鼠,而沒有任何毒副作用。從動物實驗到人體實驗,無疑還需要漫長的籌備過程。
研究人員認為線蟲可能是有效抗生素的宿主,因為它們的生存方式需要應對那些危險的病原體,所以與能夠產生適當抗生素的細菌共生互利。
這就使達羅布汀成為一種有前途的候選藥物——即使以前動物微生物組抗生素尚未在人類中獲得過成功,但為了抵抗革蘭氏陰性細菌,Photorhabdus畢竟已進化了3.7億年。
革蘭氏陰性細菌在目前的威脅等級「優先病原體」列表中排在首位。
細菌抗藥性的進化速度要遠遠快於人類的藥物研發速度。據估計,每年約有70萬人死於超級細菌的感染,且在未來幾年內可能會上升到數百萬。
我們尚未走出困境,但可能已迎來了轉機。
劉易斯說:「我們的抗生素用盡了。我們需要尋找在臨床或人群中不存在耐藥性的新型化合物。」
該研究已發表在《自然》上。
本文譯自 sciencealert,由譯者 majer 基於創作共用協議(BY-NC)發布。
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