新发现抗生素或可治疗危险感染 早期研究显示显著潜力
科学家报告发现了一类前景广阔的新型抗生素中的首个成员——这一发现颇具意外性，因为研究人员最初并非为寻找新药而开展实验。这种新型抗生素化合物对耐药感染表现出良好活性，包括对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）和粪肠球菌等 notorious 医院感染病原体。
研究团队将这种名为"前甲烯霉素C内酯"（pre-methylenomycin C lactone）的新分子发现成果发表于10月27日的《美国化学会志》。该研究首席化学家洛娜·阿尔哈拉夫和格雷格·查利斯通过电子邮件向《Live Science》表示，该化合物"可被视为新型抗生素的首个代表"。
然而，团队最初目标并非发现新药。研究人员原本在探究已知抗生素甲烯霉素A如何被土壤细菌天蓝色链霉菌（Streptomyces coelicolor）合成。植物和微生物会产生大量称为次级代谢产物的复杂化合物，其中许多对人类具有药用价值。理解这些化合物在生物体内的生成机制及其与人体细胞的相互作用，有助于科学家开发有效药物。
这些生物分子的合成蓝图存储在特定基因集合中，称为"生物合成基因簇"。阿尔哈拉夫和查利斯通过删除这些基因簇中的单个基因，得以移除甲烯霉素A合成过程中涉及的特定酶。这种研究技术使他们能在关键节点中断反应序列进行深入研究，并由此发现此前未被观测到的中间化合物。
这种系统性方法使团队成功分离出两种前所未见的分子——前甲烯霉素C和前甲烯霉素C内酯。在运用多种技术彻底解析其结构后，研究人员测试了这些分子对多种细菌菌株的生物活性。
前甲烯霉素C内酯表现尤为突出。查利斯和阿尔哈拉夫表示："该化合物对包括MRSA和多重耐药粪肠球菌在内的革兰氏阳性菌具有活性，杀灭耐药细菌的效果比原始抗生素强100倍。"更重要的是，新化合物似乎不会诱导治疗菌株产生抗生素耐药性。
反复接触抗生素可能触发部分细菌进化出防御机制，最终导致难以治疗的耐药性感染。在为期28天的实验中，粪肠球菌持续暴露于浓度递增的前甲烯霉素C内酯，这为耐药性发展提供了理想条件。但在此期间，团队未观察到最低抑菌浓度（产生可见效果所需药物量）的任何变化。简言之，该抗生素保持了杀菌活性，细菌也未进化出有害耐药机制。
研究团队下一步将扩大研究范围——纳入更多细菌菌株并延长药物效果观察期，以充分验证新分子的潜力。未参与该研究的贝尔法斯特女王大学药物化学家斯蒂芬·科克伦评价："这是一项精彩的研究，它证明：若分离出新分子，就应寻找其新活性。"但他同时提醒："具有抗菌活性的化合物与用于治疗疾病的抗生素之间存在显著差异。"
"真正的挑战在于将其转化为可行药物——需确保药物在体内存留足够时间、对人体无毒且不易产生耐药性，"科克伦补充道。阿尔哈拉夫和查利斯正与澳大利亚蒙纳士大学合成化学家戴维·拉普顿合作，开发前甲烯霉素C内酯的化学合成路径。这将使他们能通过化学合成从头制造该分子，而非依赖微生物生产，从而获得足量化合物用于研究其作用机制及对人体细胞的影响。
"明确该化合物在易感细菌中的生物靶点，并深入理解结构变化如何影响靶点结合与生物活性将大有裨益，"研究团队表示，"这些见解或能指导设计出抗菌活性更强的衍生化合物。"
维多利亚·阿特金森是专注于化学及其与自然及人造世界交叉领域的自由科学记者，目前常驻英国约克。她曾任职于牛津大学科学内容开发部门及《化学世界》编辑团队，现为《化学评论》、Neon Squid出版社和开放大学等机构供稿，拥有牛津大学有机化学博士学位。
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