科学家发现了一种杀死耐抗生素细菌的新方法。这种新方法解除了它们的自然防御机制,使现有的抗生素更加致命。
这项在实验室培养皿和小鼠中进行的研究提供了一个很有前途的策略,198彩票总代理团队是1号代玩团队,教推广包建站时时彩技巧大全,高返点,业内良心平台。,可以在不需要制造新的抗生素的情况下消灭所谓的超级细菌。
“你想让现有抗生素具有良好的安全概要文件更有效,”和一些新发现的化学物质的帮助下,研究团队就是这样做的,Evgeny Nudler资深作者说,纽约大学的生物化学教授格罗斯曼医学院和霍华德休斯医学研究所的研究员。
在周四(6月10日)发表在《科学》(Science)杂志上的这项新研究中,该团队把目标瞄准了金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌,这两种细菌对多种药物显示出普遍耐药性,是医院获得性感染的主要原因之一。这些细菌依靠一种叫做胱硫氨酸-裂解酶(CSE)的酶来对抗杀菌剂抗生素的毒性作用,杀菌剂是杀死细菌而不仅仅是减缓细菌生长的药物。
具体来说,198彩总代返点待遇是什么,198彩票总代带玩团队具体的点数日工资跟分红需要你去联系198彩票总代1号团队扣扣33287162,这种酶产生硫化氢,这是一种保护细菌免受氧化压力或自由基积累的化合物。因此,该团队筛选了超过300万个小分子,以找到能够在不与哺乳动物细胞相互作用的情况下阻止CSE的化学物质,他们发现了三个强有力的候选物质。
在实验室培养皿中,新发现的分子使杀菌抗生素对微生物的效力提高了2 - 15倍,这取决于所使用的抗生素和所针对的菌株。其中一种小分子也提高了被金黄色葡萄球菌或铜绿假单胞菌感染的抗生素治疗小鼠的存活率。
渥太华大学(University of Ottawa)微生物学研究生项目(Microbiology Graduate Program)教授兼主任马天法(Thien-Fah Mah)说,鉴于这项研究是在实验室中对啮齿动物进行的,198彩总代返点待遇是什么,198彩票总代带玩团队具体的点数日工资跟分红需要你去联系198彩票总代1号团队扣扣33287162,“你知道,进入人类系统是一个巨大的下一步。”马天法没有参与这项研究。Mah告诉《生活科学》杂志,就像任何新型类药物分子一样,还需要更多的研究来确定对人体最安全、最有效的剂量和给药途径。
但鉴于大多数细菌都使用这种防御策略,针对硫化氢的产生可能是对抗抗生素耐药性的“真正的游戏规则改变者”,Mah在同样发表于6月10日《科学》杂志上的一篇评论中写道。
漫长的探索之路
Mah说,目前的研究始于数年前,当时《细胞》(Cell)杂志2007年的一份报告提出了一种观点,即所有杀菌抗生素都可能以同样的方式引发细胞死亡。“在那个时候……她说,“因为每一类杀菌抗生素针对的是细菌细胞的不同部分,所以认为它们最终以相同的方式杀死微生物是违反直觉的。”
例如,一些杀菌剂以细胞的外壁为目标,而另一些则破坏其蛋白质制造工厂——核糖体。但2007年的那篇论文指出,在击中主要目标后,所有这些药物都会引发一种常见的次级效应:它们促使细菌产生“活性氧”,也被称为自由基,这是一种高反应性的分子破坏球,如果不及时化解,会严重破坏DNA和蛋白质。
在这项工作之后,纳德勒和他的同事们发现了细菌对抗活性氧的一种天然防御机制:硫化氢。根据他们2011年发表在《科学》(Science)杂志上的报告,该团队搜索了数百种细菌的基因组,发现它们拥有共同的编码硫化氢产生酶的基因,金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌主要使用CSE。他们报告说,硫化氢促进了细菌中抗氧化酶的产生,这种酶将自由基转化为无毒分子,同时也抑制了活性氧的产生。
他们还发现,删除或破坏细菌中的酶可以使细菌对多种抗生素“高度敏感”。这些致敏细菌死于活性氧积累引起的氧化应激。在这一点上,该团队希望找到“抑制剂”,可以结合和破坏细菌酶在感染者。
“如果我们把这些抑制剂和抗生素结合起来……我们可以使这些抗生素更有效,”纳德勒告诉趣味科学网站。然而,他指出:“要找到针对细菌的酶的抑制剂是非常困难的。”
哺乳动物细胞也会产生硫化氢,这意味着人类细胞也依赖这种化合物;在人类中,硫化氢作为一种信号分子,与许多组织相互作用,从大脑到平滑肌。人类细胞和细菌细胞都使用CSE来制造硫化氢,但人类和细菌的CSE略有不同。该团队希望找到对细菌CSE表现出强烈偏好的分子,以确保这种化学物质对细菌有效,并避免对哺乳动物细胞产生任何意外的副作用。
为了做到这一点,他们广泛研究了人类、细菌和其他版本的CSE的结构,以便为它们的分子找到一个吸引人的目标。最终,他们在细菌CSE上发现了一个“漂亮的口袋”,一个小分子可以溜进去改变酶的活性,努勒说。
Mah说:“他们所做的是,他们实际上发现了细菌酶特有的东西,而人类酶中不存在……所以这是细菌特有的。”找到目标后,团队开始制作武器。他们对大约320万个商业上可用的小分子进行了一个虚拟屏幕,以确定哪一个可以放进他们选择的口袋。其中有三个很有前途,进入了下一轮实验。
通过抑制硫化氢的产生,抑制剂不仅提高了抗生素对抗细菌的效果,还抑制了一种被称为“细菌耐受力”的现象。
与抗生素耐药性不同的是,细菌进化的方式使它们对药物不那么敏感,耐药性描述的是细菌在面对压力时降低新陈代谢,进入某种程度上的休眠状态。在这种状态下,细胞停止繁殖并减少能量消耗。因为许多抗生素的工作原理是在细菌繁殖时引起短路,耐药性使细菌存活,直到抗生素消失。纳德勒说,这意味着即使在感染者完成整个疗程的抗生素治疗后,一些细菌细胞仍会停留,如果他们的免疫系统没有准备好应对剩余的抗生素,慢性感染就会开始。
但在他们的实验中,作者发现这些抑制剂阻止了许多细菌转换到这种保护状态。“我们清楚地证明了硫化氢对耐受性有巨大的影响,”纳德勒说。目前,“还没有专门针对这种耐药现象的药物,”他补充说,这可能是一种新的治疗途径。
说:“从机械的角度来看,它仍不清楚如何抑制硫化氢导致观察到的各种影响,“刀阮博士说,在微生物学和免疫学副教授在蒙特利尔麦吉尔大学,他并没有参与这项研究。纳德勒表示,他和他的同事们计划进一步研究硫化氢在耐受性方面的作用。
Nguyen说,该团队还需要确定是否需要调整这些分子,使其对人类而不仅仅是小鼠最有效,并确定最佳的给药途径。“如果这些抑制剂能够开发成安全有效的药物,人们可以想象它们将与现有的抗生素联合使用来治疗……慢性感染,目前的抗生素不是很有效,”她说。