多篇文章解讀近期細菌抗生素耐葯領域重磅級研究進展

本文中，小編整理了近期細菌抗生素耐葯領域的一些重要研究，與大家一起學習！

【1】Cell：突破！科學家有望開發出殺滅耐葯細菌的新型抗生素！

doi：10.1016/j.cell.2017.12.009

近日，一項刊登在國際雜誌Cell上的研究報告中，來自德克薩斯大學的科學家通過研究開發出了一種新方法，能夠篩選出成百上千種抵禦感染的潛在藥物，這或許有望幫助抵禦耐葯細菌的擴散和傳播，文章中，研究人員對細菌進行工程化改造使其產生能夠對自身具有潛在獨毒性的分子。

在將近40年的時間裡科學家們並沒有發現或開發出新型的抗生素，當然了研究人員從自然界中發現了許多天然物質，但從開始尋找到最後測試新型物質的特性等整個過程往往是非常緩慢且費力的。現代醫學對這些化合物的需求非常迫切；據世界衛生組織數據顯示，抗生素的使用至少延長了人類20年壽命，但這種保護作用如今似乎隨著細菌慢慢進化出抗生素耐藥性而變得越來越弱了。

【2】Nature子刊報道美科學家發現新抗生素 能殺死多重耐葯菌

doi：10.1038/s41564-018-0110-1

據英國《自然·微生物學》雜誌11日在線發表的一篇報告稱，美國科學家通過提取土壤細菌DNA並測序，從中發現一類新抗生素。新抗生素被命名為Malacidins，能夠殺死許多多重耐葯並引發疾病的細菌，甚至包括引起大鼠皮膚感染的耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）。

抗生素本質上是微生物（包括細菌、真菌、放線菌屬）或高等動植物在生活過程中所產生的一類次級代謝產物，具有抗病原體或其他活性的作用，會干擾其他細胞的發育功能。目前科學界認為，遏制耐藥性感染增多趨勢需要新的抗生素。但過去30年里，僅有非常少量的新抗生素被開發出來，人們亟待新的抗生素來對抗多葯耐葯型病原體。

鑒於大多數最終獲得許可的抗生素最初從微生物中提取，因此科學家現階段的重點就是從不同的環境樣本中尋找新葯。此次，美國洛克菲勒大學研究人員肖恩·布拉迪及其同事，對來自美國各地的一千多份土壤樣本中提取的細菌DNA進行測序，終於發現一組產生新抗生素Malacidins的基因。Malacidins對抗細菌的方式和其他藥物不同，它攻擊細菌細胞壁的關鍵部位。在實驗室中，微生物對這種機制並未產生抗性。

【3】Brit J Pharmacol：噬菌體是對抗抗生素耐葯的最佳選擇嗎？

doi：10.1111/bph.14106

噬菌體是能感染細菌並在其體內繁殖的病毒，它們在對抗抗生素耐葯和其它人類健康威脅上有相當大的潛力。如今，在噬菌體被發現的一百周年，一篇發表在British
Journal of Pharmacology的綜述文章研究了將噬菌體發展為能促進健康且具有商業效益的生物葯所面臨的挑戰和機遇。

在這篇綜述里，愛爾蘭科克郡學院大學APC微生物學院的Amanda Forde博士和Colin
Hill博士指出，噬菌體跟腸道里能影響機體健康和疾病的細菌有複雜的關係。"噬菌體通過一個複雜的"捕食者-獵物"策略，可以改變一個生態系統里的微生物平衡，另外，噬菌體作為地球上最高丰度的生物體，我們也無法忽略或低估它們的力量和潛力。"
Forde博士說。她解釋道，噬菌體的數量超過它們的獵物細菌1倍至10倍，因此有人提議將噬菌體作為在抵抗性或複發性腸病治療中糞便微生物移植接受者的改變場所。

"我們傾向於把噬菌體當作是大自然的"納米機器"，一個比其它任何生命體繁殖都快的能自我裝配的複雜生物活體機器。" Hill博士說。"它們對靶標表現出高度多樣性，高度動態性和高度特異性，隨著耐抗生素的"超級細菌"在世界範圍內持續出現，未來它們也許會成為我們（對抗超級細菌）的最佳盟友之一。"

【4】Cell：多重耐藥性細菌存在著廣泛的抗生素敏感性

doi：10.1016/j.cell.2017.12.012

囊性纖維化患者遭受的抗生素耐藥性假單胞菌感染對其他類型的抗生素表現出可預測的敏感性。來自丹麥技術大學諾和諾德基金會生物可持續性中心的一項新的研究提示著這可能導致人們開發出對慢性感染的治療進行優化的新方法。相關研究結果於2018年1月4日在線發表在Cell期刊上，論文標題為「Drug-Driven
Phenotypic Convergence Supports Rational Treatment Strategies of
Chronic Infections」。

諾和諾德基金會生物可持續中心教授兼科學總監Morten Sommer說，「我們發現多重耐藥性銅綠假單胞菌存在著廣泛的抗生素敏感性，這就為限制和甚至可能逆轉抗生素耐藥性提供了機會。這可能對治療一些慢性感染（包括囊性纖維化患者的終身肺部感染）是重要的。」

這些研究人員發現多重耐藥性病原菌存在的一些抗生素脆弱性保存在幾十年來從哥本哈根國王醫院（Rigshospitalet）的囊性纖維化診所中提取出的臨床分離株中。有趣的是，由此鑒定出導致抗生素敏感性的突變是有可能的。

諾和諾德基金會生物可持續中心高級研究員Lejla Imamovic說，「靶向與特定突變有關的表型狀態的脆弱性可能會產生巨大的影響，這是因為它使得為每個患者制定更加個性化的治療策略成為可能。」

【5】Nat Commun：細菌抗生素耐藥性研究又獲重大突破！

doi：10.1038/s41467-017-01405-7

當細菌進化出特殊的機制能應對治療細菌感染的藥物時，就預示著細菌抗生素耐藥性的開始；近日，一篇刊登在國際雜誌Nature Communication
上的題為「The multiple antibiotic resistance operon of enteric bacteria
controls DNA repair and outer membrane
integrity」的研究報告中，來自英國伯明翰大學的研究人員對大腸桿菌進行研究闡明了細菌保護自身抵禦抗生素殺滅效果的新型分子機制。

大腸桿菌能誘發泌尿道和血流感染；這項研究中，在新型實驗技術（包括全基因組DNA測序技術等）的幫助下，研究人員鑒別出了細菌保護自身抵禦抗生素作用的新型機制或策略。研究者David Grainger教授說道，我們在大腸桿菌中發現了一種特殊基因或許參與了細菌對多種抗生素的耐葯產生過程。

【6】Cell：重大發現！抗生素耐葯菌或在恐龍時代前的4.5億年前就已產生

doi：10.1016/j.cell.2017.04.027

最近，一項發表於國際著名雜誌Cell上的研究報告中，來自MIT和哈佛大學的研究人員通過研究發現，腸球菌（enterococci）作為院內感染的主要「超級細菌」或許產生自距今4.5億年前的祖先，而那時候動物剛剛從海洋爬行到陸地生活，也就是說，這個時間還要早於恐龍時代，文章中，研究者闡明了腸球菌（屬）的進化歷史，同時研究者還發現，這種細菌進化出了堅不可摧的特性，而且其也是如今引發醫院內抗生素耐葯感染的主要原因。

抗生素耐藥性是引發全球人群健康的重大隱患，被認為是超級細菌的微生物往往對目前幾乎所有抗生素都能夠產生耐藥性，當然這也是醫院非常重視的問題，目前全球的科學家都在尋找能夠解決抗生素耐藥性的方法，因此，理解抗生素耐藥性的進化或許就能夠給研究者們帶來一定幫助。

研究者Ashlee M.
Earl博士表示，通過分析當今腸球菌的基因組和行為，我們就能夠將時鐘調回至這種細菌最初存在的形式，同時還能夠繪製出腸球菌不斷變化的圖譜，理解腸球菌在環境中產生「特性」的分子機制或許能夠幫助研究人員預測這種細菌適應抗生素及抗菌肥皂的方式，也為開發有效控制這種細菌擴散的方法提供了新的思路。

【7】AAC：新突變或可使臭名昭著的耐葯基因更加猖獗

doi：10.1128/AAC.02632-16

抗生素多粘菌素往往會作為最後一道防線的藥物來治療多重耐藥性的細菌感染，近日，來自中國疾病預防控制中心傳染病預防與控制研究所的研究人員通過研究發現了一種已知基因的新型突變或許會誘發細菌對多黏菌素及其它抗生素產生耐藥性，相關研究刊登於國際雜誌Antimicrobial Agents and Chemotherapy上。

更為麻煩的是，在常規的醫學檢查中，研究人員往往能夠在檢查個體中發現包含這種機制的基因，這也就表明其它健康的攜帶者或許也能夠不知不覺地擴散這種耐藥性。並不像該類基因的其它成員一樣，研究者所發現的該基因來源於食源性致病菌—沙門氏菌；這種新型基因是臭名昭著且具有高度耐藥性的mcr-1基因所出現的一種新型突變，研究者將這種新型突變命名為mcr-1.6。

研究者Biao
Kan博士表示，這是我們首次在健康攜帶者機體的沙門氏菌中發現的mcr-1基因，健康攜帶者在社區耐藥性基因的傳播過程中扮演著關鍵角色，這是因為其能夠悄悄地傳播疾病，這就好像是傷寒瑪莉傳播疾病的方式一樣（瑪莉-馬龍是美國第一位被發現的傷寒健康帶原者），其引發的傷寒多種爆發持續了幾十年。

【8】Structure：科學家或有望開發抵禦超級耐葯細菌傳播的新一代抗生素

doi：10.1016/j.str.2017.03.007

抗生素耐藥性越來越成為威脅全球人口健康的一大威脅，2014年英國首相牽頭的一項研究就預測道，如果抗生素耐藥性問題沒有被有效遏制的話，在不到35年的時間裡將會有更多人死於抗生素耐藥性的菌株感染，而這要比癌症死亡更可怕，因此對於研究人員而言，開發新型抗生素來阻斷耐葯菌株的感染就顯得尤為重要了。

日前，一項刊登在國際雜誌Structure上的研究報告中，來自麥吉爾大學的研究人員通過研究在原子細節上闡明了細菌的特殊激酶如何介導對大環內酯類抗生素產生耐藥性，這類抗生素是一類廣泛使用的抗生素，其能夠用來進行青黴素過敏症患者的治療，這項研究也首次闡明了細菌激酶識別並且化學性破壞大環內酯類抗生素的機制。

此前研究人員熟知這種激酶，同時研究者發現，這種激酶在化學和結構層次發揮作用並不是一個簡單的過程，2009年，研究者Albert
Berghuis開始對這種激酶進行大量深入研究，在進行前期的準備後，下一步研究人員將會製造該酶類的結晶體（類似於糖晶體），隨後他們再利用X射線對這些晶體進行照射。研究人員製造這些警惕並且對相關數據進行分析又花費了三年時間，最終他們清楚呈現了原子水平下的激酶圖像，同時闡明了這些激酶同不同大環內酯內抗生素結合的機制。

【9】PRP：古老抗生素的重新引入或有望治療耐多葯細菌性感染

doi：10.1002/prp2.378

近日，一篇發表在國際雜誌Pharmacology Research & Perspectives上題為「Fosfomycin as
a potential therapy for the treatment of systemic infections： a
population pharmacokinetic model to simulate multiple dosing
regimens」的研究報告中，來自格羅寧根大學的研究人員通過研究表示，重新引入古老抗生素或能幫助有效抵禦多重耐藥性細菌的感染。

文章中，研究者表示，藥物磷黴素或許能夠有效治療耐多葯的細菌性感染，在大多數歐洲國家中，患者僅被批准單次攝入3g劑量的口服磷黴素製劑來治療膀胱炎，然而本文研究中，研究人員卻發現，每天6-12克的藥物劑量（分為3個劑量）或能有效治療全身性的耐多葯細菌性感染。

【10】Cell Rep：有意思！細菌或能通過「競爭者」來獲取抗生素耐藥性

doi：10.1016/j.celrep.2017.12.020

細菌不僅能對抗生素產生耐藥性，還會從其競爭對手中獲得耐藥性，近日，一項刊登在國際雜誌Cell Reports上的研究報告中，來自巴塞爾大學的研究人員通過研究發現，一些細菌能將毒性混合劑注射到其競爭者細胞中誘發其細胞裂解和死亡，隨後通過整合釋放的遺傳物質（攜帶藥物耐受性基因），這種捕食細菌的細胞就會獲得抗生素耐藥性。

抗生素的頻繁使用和誤用常常會導致細菌耐藥性的快速傳播，而醫院就是抗生素耐藥性發生的重災區，患者不僅會引入多種廣泛產生耐藥性的病原體，同時由於醫院中抵禦感染的抗生素的使用，醫院也會成為病原體之間傳遞抗生素耐藥性的場所，一種非常典型的院內耐葯菌就是鮑氏不動桿菌。

細菌耐多葯的發生和擴散歸咎於細菌的特殊技能，首先，細菌能利用VI型分泌系統（T6SS）注射毒性蛋白混合製劑（效應物）來抵禦競爭者，第二，其還能夠攝入和再利用競爭者細胞所釋放的遺傳物質，利用不動桿菌模式生物進行研究，研究人員鑒別出了5種不同的活性效應物，其中有些毒性蛋白能夠以完全有效的方式來殺滅細菌競爭者，但並不會破壞細胞，其它毒性蛋白則能夠損傷細胞膜，誘發細菌裂解死亡，釋放細菌細胞內部的遺傳物質。（生物谷Bioon.com）

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