发布时间:2024-08-26 10:17:11 栏目:精选百科
科学家报告称,人体肠道拥挤的微生物空间正在揭示新抗生素的潜在途径。
宾夕法尼亚大学生物工程研究员、这项研究的第一作者马塞洛·托雷斯说,从肠道微生物研究中分离出来的分子已经产生了意想不到的结果,可能会带来新型药物的研发。
托雷斯在大学新闻发布会上解释道:“有趣的是,这些分子的组成与传统抗菌剂不同。我们发现的化合物构成了一个新的类别,它们的独特性质将有助于我们理解和扩展抗菌剂的序列空间。”
该研究结果于8月19日发表在《细胞》杂志上。
医学界正在与危险细菌展开一场持续不断的“军备竞赛”,这些细菌会随着时间的推移而发生变异,从而破坏曾经可以拯救生命的抗生素。一些危险细菌只需一两种药物就能变得无法消灭,因此迫切需要新型抗生素。
这项研究的资深作者César de la Fuente负责这项新研究的实验室。他是宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院生物工程学助理教授。
托雷斯和德拉富恩特推测,人类消化道可能产生强效的新型抗菌药物,因为细菌会在肠道内相互争夺生存。
“环境太恶劣了,”德拉富恩特在大学新闻发布会上说。“所有这些细菌共存,但又相互争斗。这样的环境可能会促进创新。”
他推断,也许现在是时候确定这些细菌在这场斗争中使用的分子工具了。de la Fuentes 说,在肠道内,“生物学才真正能提出创新的解决方案”。
为此,de la Fuentes 实验室分析了近 2,000 人的肠道微生物组。
“我们的主要目标之一是挖掘全球生物信息,作为抗生素和其他有用分子的来源,”de la Fuente 说道。“我们不再依赖传统的、费力的方法来收集土壤或水样,纯化活性化合物,而是利用微生物基因组、元基因组和蛋白质组中发现的大量生物数据。这使我们能够以数字速度发现新的抗生素。”
研究团队重点研究了肠道细菌产生的一种氨基酸蛋白,即肽,这种蛋白经常被用来制造抗生素。他们总共评估了 40 多万种肽的潜在抗生素效用。
随着时间的推移,这个数字减少到 78 种蛋白质,似乎可以在实验室中进行细菌培养测试。
大约一半的肽确实具有抑制细菌生长的功效。
其中一种名为普雷沃菌素-2的药物显示出了抑制细菌感染的能力,其效果与 FDA 批准的一种强效抗生素相当,该抗生素已用于治疗多重耐药性感染。
发现普雷沃林-2“对我来说非常令人惊讶”,研究报告的共同作者、斯坦福大学医学(血液学)和遗传学教授阿米·巴特 (Ami Bhatt)表示。
她说:“这表明,从人体微生物组中挖掘新的抗菌肽种类,对于研究人员和医生,尤其是对于患者来说,是一条充满希望的道路。”
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