科学家报告发现了一种前景广阔的新型抗生素类别中的首个化合物——这一发现纯属意外，因为研究团队原本并未致力于寻找新药物。
这种新抗生素化合物对耐药感染展现出良好效果，包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）和粪肠球菌。这些病原体因在住院患者中引发耐药感染而臭名昭著。
该新型分子名为前亚甲基霉素C内酯，其发现成果已于10月27日发表在《美国化学会志》上。研究首席作者、化学家洛娜·阿尔卡拉夫和格雷格·查利斯在电子邮件中向《今日科学》表示，该分子"可被视为新型抗生素的首例"。
然而，研究团队最初的目标并非发现新药物。他们原本在探究一种已知抗生素亚甲基霉素A如何被土壤细菌天蓝色链霉菌合成。
植物和微生物会产生大量被称为次级代谢产物的复杂化合物，其中许多恰好对人类具有药用价值。了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，有助于科学家从天然产物中开发有效药物。
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"。阿尔卡拉夫和查利斯通过删除这些基因簇中的单个基因，能够移除参与亚甲基霉素A合成的特定酶。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察到的中间化合物。
这种系统性方法使团队分离出两种前所未见的分子，分别命名为前亚甲基霉素C和前亚甲基霉素C内酯。在运用多种技术彻底解析这些化合物结构后，他们测试了分子对多种细菌菌株的生物活性。
前亚甲基霉素C内酯展现出尤为积极的效果。查利斯和阿尔卡拉夫告诉《今日科学》："它对包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）和多重耐药粪肠球菌在内的多种革兰氏阳性菌具有活性，其杀灭耐药细菌的效果比原抗生素强100倍。"
但或许更重要的是，该新化合物似乎不会在治疗菌株中诱导抗生素耐药性。
反复接触抗生素可能触发某些细菌进化出防御机制，最终导致药物失效，使后续感染极难治疗。在为期28天的实验中，粪肠球菌持续暴露于浓度递增的前亚甲基霉素C内酯中——这本是耐药性发展的理想条件。但在此期间，团队未观察到最低抑菌浓度（即产生可见效果所需的药物剂量）发生任何变化。简言之，抗生素保持了抗感染活性，而细菌未进化出具有威胁性的耐药机制。
拓展该研究方向——包括纳入更多细菌菌株及延长药物作用时间框架——将是团队充分验证该新分子潜力的两个关键后续步骤。
"这是一项出色的研究，我认为它说明了一个道理：当你分离出新分子时，应寻找其新活性，"未参与此项工作的爱尔兰贝尔法斯特女王大学药物化学家斯蒂芬·库克伦评价道。但他提醒，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。
"主要挑战在于将其转化为可行药物——该物质需在人体内维持足够时长、对人体无毒且不易引发耐药性，"他解释说。
对阿尔卡拉夫和查利斯而言，这正是他们希望推进的方向。他们正与澳大利亚蒙纳士大学合成化学家戴维·拉普顿合作，开发前亚甲基霉素C内酯的化学合成路径。这将使他们能够通过化学合成从头制备该分子，而非依赖微生物生产。由此产生的更大产量将用于研究分子作用机制及其对人体细胞的潜在影响。
"识别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，"阿尔卡拉夫和查利斯表示。这些见解或将指导设计出抗菌活性更强的同类化合物。
【全文结束】
