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对抗“超级细菌”有新疗法,用合成方法创造肽链

查字典生物网 2016-08-09

随着“超级细菌”(对几乎所有抗生素有抗药性的细菌)的出现,人们与之相关的担忧也日益加深,科学家们也肩负着找到一种更好的方式来对抗超级细菌感染的使命。上周,著名学术期刊《PLOS ONE》发布了一项最新研究,提出了一种新的解决方案,能够对抗细菌性皮肤感染,并且在整个治疗过程中不会产生抗生素抗药细菌。科学家表示,此类新疗法的研发具有极其重要的意义。

“超级细菌”问题

专家们一致表示,抗生素抗药细菌问题日益突出,而这一问题主要是近几十年过度使用抗生素造成的。

抗 生素的作用主要是透过杀死全部细菌来治疗感染,问题在于在给定的这个细菌菌群里,有少数几个细菌可能具有耐抗生素的特殊基因。当其他大部分细菌被杀死之 后,这些极少数细菌仍然存活并能传递繁衍这种特殊基因,进而形成整个耐药菌株。通常来说,这样的细菌仍然可以用药效更强的药物杀死,但是某些类型的抗生素 抗药细菌可能会由此产生更强的抗药性,有时甚至可能发展成完全无法治疗的类型。

事实上,就在几个月前,研究人员宣布在美国出现了首例对于“最强”(last-resort)抗生素具有抗药性的细菌感染。这一事件也让卫生官员陷入了忧虑,因为美国已经出现了多重抗药超级细菌崛起的形势,而现有的抗生素根本无法对抗这些超级细菌。

皮肤感染新疗法

本次发布的新研究主要是用于对抗金黄色酿脓葡萄球菌,也称“Staph”,这种细菌是导致皮肤及伤口感染的主要原因之一。Staph 对于住院患者、老年人和慢性疾病人群,如糖尿病患者,及具危险性,因为这些人群免疫力低下,感染机率高,并且感染后伤口愈合速度慢。

对 抗生素具有耐药性的 Staph,俗称 MRSA,危险性格外高。据疾病预防控制中心估计,2011 年,全球有超过 80,000 例侵袭性 MRSA 感染。MRSA 感染比 Staph 感染更难治疗,MRSA 感染严重到一定程度的时候,可以从患者皮肤进入血液,患者甚至会有生命危险。

Staph 细菌透过某些机制附着于人体皮肤细胞,引起感染。机制之一是透过同皮肤细胞中被称做“tetraspanins”的特殊类型蛋白质发生相互作用。这些蛋白 质参与细胞的所有重要功能,并能黏附到外源细胞及分子,这就意味着细菌可以利用这些蛋白质来引起人体细胞的感染。

在这项新研究中,研发人 员采用合成方法创造了肽链(由氨基酸链组成的特殊分子),降低细菌附着人体细胞的黏性。因为一旦细菌黏性降低,也就更容易被冲走,而不对人体造成伤害。研 究人员在实验室对几类皮肤细胞进行了这种肽链测试,同时还在 3D 人体细胞模型上做了测试。研究人员发现,肽链对于角质细胞(角质细胞是人体皮肤细胞的最外层,也是抵抗感染的第一道防线)效果最好,能够降低 50% 的菌量。

此外,在实验过程中发现,这种疗法没有表现出杀死细菌的迹象,这也意味着降低了催生新的抗生素抗药菌株的风险,并且,对于人体细胞也没有产生其他副作用。

Sheila MacNeil 是本次新研究报告的作者之一,也是雪菲尔大学的一名组织工程学教授,他表示,研究人员希望能够透过这种疗法将细菌量降低,降低到患者自身免疫系统可以应对剩余菌量感染的程度。

抗生素的未来

这项新研究只是介绍了这种疗法在实验室环境下的效果,研究人员计划在未来的几年内能够进行更多的测试,并且希望在未来 3 至 5 年内能将其应用到临床试验中,进行真正的人体测试。如果试验取得成功,研究人员希望可以将这些肽链置于伤口乳膏、凝胶或喷雾产品中。

当然,这并不是对抗超级细菌的唯一方法。有许多制药企业正在寻求开发金黄色酿脓葡萄球菌疫苗,另有一些研究旨在提高患者免疫系统,帮助他们对抗皮肤感染,并降低对抗生素的依赖程度。

MacNeil 说:“我相信以后会有很多此类疗法的研究,从人类免疫系统方向着手对抗细菌感染。我们仍然需要抗生素,但是我们需要降低抗生素的使用频率,只有在绝对需要的时候才能用。”

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