土壤中发现新型抗生素 以"前所未见"方式靶向超级细菌New Antibiotic Found in Dirt Targets Superbugs in a Way ‘Never Been Seen Before'

环球医讯 / 创新药物来源:gizmodo.com美国 - 英语2026-07-28 11:56:33 - 阅读时长4分钟 - 1699字
美国、加拿大和德国的科研团队在土壤中发现了一种名为马尼科霉素的新型天然抗生素,它通过特异性结合细菌核糖体上此前从未被其他药物靶向的位点来对抗超级细菌,对肺炎克雷伯菌等耐药菌展现出强大杀伤力,每十亿个大肠杆菌中仅三四个能存活并传递耐药性。尽管该抗生素在体内代谢较快且对某些细菌无效,但其独特作用机制为解决日益严重的抗生素耐药性危机提供了全新思路,研究已发表在《自然》杂志上,标志着数十年来抗生素研发领域的重要突破。
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土壤中发现新型抗生素 以"前所未见"方式靶向超级细菌

数十年来,研究人员一直担忧新型抗生素的"唾手可得的成果"早已被完全发掘,留给药物开发者的任务只剩下艰难地寻找任何能对日益增长的抗生素耐药菌群产生微小效果的方法。然而,他们刚刚发现了一种一直存在于我们身边、就在泥土中蠕动的新颖且有前景的物质。

来自美国、加拿大和德国的生物化学家与制药科学家合作发现了一种新的天然抗生素——马尼科霉素(manikomycin),它由同一种奇特的芳香土壤细菌产生,这种细菌在20世纪50年代曾为现代医学提供了抗生素土霉素(oxytetracycline)。到目前为止,这种抗生素已被证明能有效杀死至少一种著名的抗生素耐药性肺炎菌(肺炎克雷伯菌,Klebsiella pneumoniae),并开辟了一种全新的机制,使这些药物能够对抗细菌感染。

真正引起研究人员注意的是马尼科霉素的作用方式。这种抗生素与感染细菌内部的核糖体结合,干扰它们制造蛋白质的能力,并阻止重要分子离开这些关键的细胞器。

"核糖体是目前约三分之一处方抗生素的作用靶点,"研究作者、伊利诺伊大学芝加哥分校(UIC)的德米特里·特拉文(Dmitrii Travin)在一份声明中表示,他在该校教授基因组学的制药应用。

特拉文表示:"这种新抗生素令人惊叹,因为它靶向核糖体上一个此前从未被任何其他分子靶向过的位点。"

深入泥土

从技术上讲,马尼科霉素是一种肽,这类(如今)几乎可笑地流行的物质由两个或更多氨基酸链组成,通常在体内充当激素、免疫增强剂、神经递质或其他类型的信使分子。具体来说,它被称为"阳离子抗菌肽",是一种由哺乳动物、两栖动物、昆虫以及——对我们而言最重要的——土壤栖居细菌链霉菌(Streptomyces rimosus)产生的天然免疫系统成分。

与麦克马斯特大学抗生素发现中心合作的研究人员筛选了该校Wright放线菌收藏馆(Wright Actinomycetes Collection,WAC)中存放的255种细菌菌株,寻找细菌自身产生的稀有或被忽视的天然抗生素。请理解,对S. rimosus而言,土壤中的生活是艰难的,因此产生帮助其杀死竞争对手的抗生素对其生存至关重要。

UIC和麦克马斯特大学的研究团队将马尼科霉素测试对抗一系列微生物,发现它对大肠杆菌(E. coli)和抗生素耐药性肺炎克雷伯菌特别有效。根据本月发表在《自然》杂志上的新研究,每十亿个暴露于马尼科霉素的大肠杆菌中,只有大约三到四个能够存活并传递遗传耐药性。肺炎克雷伯菌超级细菌的表现稍好一些——每亿个中大约有一个能够存活。

研究人员怀疑,马尼科霉素干扰这些微生物核糖体的方式的新颖性,使细菌难以开发新的防御线。

"细菌需要跳过重重障碍才能找到耐药性,"UIC雷茨基药学院(Retzky College of Pharmacy)的抗生素专家亚历山大·曼金(Alexander Mankin)在一份声明中如是说。

准备扩大规模

药物化学家德里克·洛(Derek Lowe)是一名职业生涯专注于制药行业的研究人员,他为《科学》杂志撰写药物发现的博客,将马尼科霉素描述为"被忽视的、值得进一步研究的化合物的一个非常好的例子"。但他在独立评论中指出,这种肽本身"不会成为神奇药物"。

洛写道,马尼科霉素对"特定种类"的细菌有效,但并非全部——例如,它对大多数所谓的革兰氏阳性菌无效,而这类细菌包括葡萄球菌感染。尽管如此,他对这种化合物的发现感到惊叹,称其抗菌机制"在这样的抗生素中从未见过"。

曼金、特拉文及其合著者在研究中承认了这一点,同时也指出了他们的发现与医生可能有一天会开处方的实际药物之间的另一道障碍。他们指出,马尼科霉素似乎在体内代谢很快。

根据曼金的说法:"这种抗生素在血液中停留的时间不够长,无法有效地杀死动物或人体内的细菌,因此这种抗生素还有多方面需要改进,才能成为临床使用的药物。"

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