能有效應對耐藥菌的神奇多肽
中國微生物菌種查詢網(wǎng) / 2016-11-10 12:53:26
全球范圍內(nèi)的抗生素濫用在最近受到了非常多的關(guān)注。由于過量使用抗生素，越來越多的細菌產(chǎn)生了抗藥性，從而造成了“超級細菌”的出現(xiàn)。與此同時，新型抗生素的研發(fā)并沒有能跟上細菌進化的速度。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的估計，到2050年，全球每年可能會有一千萬人死于耐藥細菌。
為了更新應對細菌的武器庫，一些科學家采取了不同的手段。他們不再發(fā)展改進傳統(tǒng)的抗生素，而是把目光轉(zhuǎn)向了一些天然的抗菌物質(zhì)，它們中的一些是蛋白質(zhì)的片段，稱之為多肽。近日，來自美國麻省理工學院、巴西巴西利亞大學和加拿大不列顛哥倫比亞大學的科研人員合作設計了一種抗菌多肽，它可以消滅包括耐藥菌在內(nèi)的許多種細菌。
許多生物天然就會產(chǎn)生抗菌多肽，這是機體自身免疫系統(tǒng)的一個組成部分，它們不僅能夠消滅入侵的細菌，還可以殺死包括真菌、病毒在內(nèi)的其它微生物。它們的長處在于通過多個不同機制作用于細菌。首先，它們可以在入侵細菌的細胞膜上鉆孔，進入細菌內(nèi)部后，可以破壞多個目標，包括DNA、RNA和蛋白。其次，它們可以激活生物體自身的免疫系統(tǒng)，召喚白細胞以徹底消滅入侵微生物。這也是這些多肽與傳統(tǒng)抗生素最大的區(qū)別。此外，它們還可以抑制由于免疫系統(tǒng)反應過度而產(chǎn)生的全身敗血癥。
天然產(chǎn)生的抗菌多肽通常由20個氨基酸組成，它們包括一個帶正電的區(qū)域幫助在細胞膜上打孔，還有一個疏水區(qū)域使其能順利穿過細胞膜進入細菌內(nèi)部。隨著現(xiàn)代計算技術(shù)的發(fā)展，科學家們可以通過替換或加入新的氨基酸來改造天然抗菌多肽，甚至設計并制造新的抗菌多肽，讓它們變得更有殺傷力。
在這次的研究中，科學家們以一種在海洋生物海鞘體內(nèi)找到的抗菌多肽clavanin-A為基礎(chǔ)加以改造，包括加上了5個疏水氨基酸，讓整個多肽更容易進入細菌內(nèi)。他們將新的抗菌多肽稱為clavanin-MO。在小鼠體內(nèi)的實驗發(fā)現(xiàn)，clavanin-MO可以消滅具有耐藥性的大腸桿菌和金黃色葡萄球菌菌株。它還可以摧毀一些細菌在物體表面形成的生物膜，比如說經(jīng)常在囊腫性纖維化患者肺部發(fā)現(xiàn)的由銅綠假單胞菌形成的生物膜。
麻省理工學院的CesardelaFuente博士說：“我們的目標是為抗生素耐藥性找到解決方案。耐藥細菌預計將超過癌癥，成為人類健康的頭號殺手?？咕嚯奶峁┝艘粋€有效的替代方案。一個這樣的分子，既可以殺死耐藥細菌，又可以加強免疫力，還防止了過度免疫反應?！?
研究人員計劃進一步改進抗菌多肽的設計，并最終投入臨床使用。他們認為，如果和傳統(tǒng)抗生素聯(lián)用，可以更有效地消滅細菌，以及防止新的耐藥性產(chǎn)生。
上一篇：干細胞培育出“迷你肺”，可移植入小鼠體內(nèi)發(fā)育成熟
下一篇：兩個內(nèi)部時鐘控制T細胞分裂時間和壽命