細菌感染,用點(diǎn)抗生素,似乎成了很多人的常規動(dòng)作。然而,抗生素的濫用,再加上細菌出色的演化能力,原本可以被抗菌藥殺死的一些致病菌如今產(chǎn)生了耐藥性,成為幾乎殺不死的“超級細菌”。由于缺乏有效的新藥,超級細菌導致的感染很可能造成緊急的健康危機。
為對付超級細菌,一種主要策略是去微生物世界尋找新的抗菌藥。而在最近發(fā)表于學(xué)術(shù)期刊《細胞研究》(Cell Research)的一篇論文中,四川大學(xué)宋旭教授領(lǐng)導的研究團隊反求諸己,在人體內發(fā)現一組抗菌性蛋白可以有效抗擊超級細菌,為應對多重耐藥細菌的危機提供了一種潛在的新策略。
這種抗菌性蛋白就是凝血因子。凝血因子是血液中的一組蛋白質(zhì),參與血液凝固。當損傷導致流血,各種凝血因子被一步步激活,形成纖維蛋白絲,與血小板一起封閉傷口。如果缺乏某一種或某幾種凝血因子,就會(huì )出現凝血障礙,例如,常見(jiàn)的遺傳疾病血友病就是缺乏凝血因子VII或IX。
科學(xué)家們注意到,有凝血障礙的患者,往往容易罹患敗血癥、肺炎等細菌性疾病。這一聯(lián)系讓他們猜測,凝血因子或許不止在凝血過(guò)程中有重要作用,可能還同時(shí)有抗感染的作用。
在十幾種凝血因子中,研究人員一開(kāi)始意外地發(fā)現,凝血因子VII可以對抗大腸桿菌。大腸桿菌屬于細菌中的革蘭氏陰性菌。這類(lèi)細菌很難對付,因為它們的細胞有一層內細胞膜、一層薄的細胞壁和一層外細胞膜組成的包膜,把藥物擋在外面。
為了考察凝血因子能否對付更廣泛的革蘭氏陰性菌,研究人員開(kāi)始深入研究其抗菌機理。他們發(fā)現,凝血因子VII,以及在結構上與之相似的因子IX和因子X(jué),這三種蛋白都可以突破革蘭氏陰性菌堅實(shí)的包膜!
“現有的許多抗菌物質(zhì)靶向細胞代謝過(guò)程或細胞膜,而這三種凝血因子的作用方式不同,它們可以水解細菌外膜的主要成分脂多糖,失去脂多糖讓革蘭氏陰性菌難以存活。”作者解釋。
研究團隊進(jìn)一步探索其中機理發(fā)現,凝血因子蛋白是通過(guò)其輕鏈組分在細菌上起效,重鏈組分則沒(méi)有抗菌效果。
在實(shí)驗室培養環(huán)境下,研究人員清晰地觀(guān)察到,在加入凝血因子或其輕鏈組分后,細菌的細胞包膜先出現損傷,然后在4個(gè)小時(shí)內,整個(gè)細菌細胞幾乎被完全破壞。
不僅是大腸桿菌,受檢測的其他一些革蘭氏陰性菌也都被“攻陷”,其中包括綠膿桿菌(Pseudomonas aeruginosa)和鮑曼不動(dòng)桿菌(Acetinobacter baumannii)。這兩種細菌都因為耐藥性被世衛組織(WHO)列入對人類(lèi)健康威脅的12種細菌。
接下來(lái)的動(dòng)物實(shí)驗更驗證了凝血因子對抗超級細菌的有效性!研究人員給小鼠接種了大量耐藥性綠膿桿菌或鮑曼不動(dòng)桿菌,在注射高劑量凝血因子VII輕鏈后,小鼠得以全部存活;而注射生理鹽水的對照組小鼠,在24小時(shí)后全部死于感染。
宋旭教授總結說(shuō):“目前已知沒(méi)有任何一種抗菌物質(zhì)是通過(guò)水解脂多糖起效的。明確以脂多糖水解為基礎的抗菌機制和凝血因子的抗菌特點(diǎn),結合以較低成本大規模生產(chǎn)這些凝血因子的能力,或許能提供性?xún)r(jià)比高的新策略,來(lái)對抗由耐藥性革蘭氏陰性菌引發(fā)的緊急公共衛生危機。”
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