中國研究人員的最新進展為研發抗超級細菌抗生素創造了條件
中國的研究小組開發出一種新方法,在蛋白質構件的基礎上引入帶有螢光脂鏈的抗生素,以對付耐多藥細菌。這種方法以脂蛋白的獨特性質為重點,透過合成螢光脂肽,在小鼠模型中證明對MRSA 有效,為治療抗藥性細菌感染而不誘發抗藥性提供了一條前景廣闊的途徑。
對多種藥物產生抗藥性的細菌感染是一項重大的世界性挑戰,現有的抗生素都無法治療這種感染。來自中國的研究團隊在《展望化學》(Angewandte Chemie)雜誌上發表了一種創新抗生素的新策略,旨在對抗這些抗藥性細菌。這種方法利用蛋白質成分與螢光脂鏈結合來開發藥物。
抗生素的處方往往過於隨意。在許多國家,抗生素不經處方就被分發,並在工廠化養殖中使用:預防感染和提高性能。因此,抗藥性不斷增加,對儲備抗生素的抗藥性也在增加。開發創新替代品至關重要。
我們可以從微生物本身學到一些教訓。脂蛋白是帶有脂肪酸鏈的小分子蛋白質,細菌在與微生物競爭者的鬥爭中廣泛使用這種蛋白質。許多脂蛋白已被批准用作藥物。活性脂蛋白的共同點包括帶正電荷和兩親結構,也就是它們有排斥脂肪的部分,也有排斥水的部分。這使它們能夠與細菌膜結合,並穿透細菌膜進入內部。
上海華東師範大學程義雲領導的研究小組旨在透過用氟原子取代脂鏈中的氫原子來放大這種效應。這使得脂鏈同時具有憎水性(疏水性)和憎脂性(疏脂性)。它們特別低的表面能加強了與細胞膜的結合,而它們的疏脂性則破壞了膜的內聚力。
研究團隊利用氟化碳氫化合物和勝肽鏈合成了一個氟化脂肽譜系(物質庫)。為了將兩部分連接起來,他們使用了氨基酸半胱氨酸,透過二硫橋將它們結合在一起。研究人員透過測試這些分子對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)的活性,對這些分子進行了篩選。 MRSA 是一種廣泛存在的高風險菌株,幾乎對所有抗生素都有抗藥性。他們發現最有效的化合物是”R6F”,這是一種由六個精氨酸單位和由八個碳原子和十三個氟原子組成的脂質鏈構成的多氟脂肪肽。為了提高生物相容性,R6F 被包裹在磷脂奈米顆粒中。
在小鼠模型中,R6F 奈米粒子對MRSA 引起的敗血症和慢性傷口感染非常有效。沒有觀察到任何副作用。奈米粒子似乎以多種方式攻擊細菌:它們抑制重要細胞壁成分的合成,促進細胞壁的崩潰;它們還刺穿細胞膜並破壞其穩定性;破壞呼吸鍊和新陳代謝;增加氧化應激,同時破壞細菌的抗氧化防禦系統。這些作用結合在一起,就能殺死細菌–其他細菌和MRSA。似乎不會產生抗藥性。
這些見解為開發治療多重抗藥性細菌的高效螢光多肽藥物提供了一個起點。
編譯來源:ScitechDaily