由宾夕法尼亚大学研究团队发现的古菌微生物(Archaea)已在极端环境中存在数十亿年,其产生的"archaeasins"抗生素化合物为解决抗生素耐药性危机带来新突破。该研究利用名为APEX的AI工具,通过对233种古菌进行分析,识别出超过12,000种潜在抗生素候选物质。
首席研究员César de la Fuente指出,传统抗生素研究多聚焦于真菌、细菌和动物,此次转向古菌这种生命第三域的研究具有开创性意义。作为地球最古老的生命形式之一,古菌能在深海热泉、高温硫磺泉等极端环境中生存,其独特的生物化学防御机制为新型抗生素开发提供丰富资源。
研究团队开发的APEX 1.1系统通过分析数千种已知抗菌肽(AMPs)的氨基酸序列,成功预测了古菌肽的抗菌潜力。与传统抗菌肽通过破坏细菌外膜不同,新发现的archaeasins通过干扰细菌细胞内部电信号实现杀菌效果。在80种候选物质的测试中,93%显示抗菌活性,其中3种已进入动物模型实验阶段。
实验结果显示,所有测试的archaeasins均能有效抑制医院常见耐药菌生长。特别值得关注的是,其中一种物质的效果与被视作"最后防线"的多粘菌素B相当。研究人员计划进一步优化APEX预测系统,并开展长期效应研究,目标是将这些古老生物化合物推进至人体临床试验阶段。
这项发表于《自然·微生物学》的研究不仅开辟了抗生素研发新方向,也印证了古菌作为生命起源研究和生物医药开发双重价值的重要性。正如de la Fuente强调:"古菌作为地球最古老的生命形式,蕴含着破解现代病原体难题的密码。"
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