心流logo

30年来首例:科学家发现新型抗生素

30年来首例:科学家发现新型抗生素

近年来,抗生素耐药性(AMR)已成为全球公共卫生面临的重大挑战之一。世界卫生组织指出,每年因抗生素耐药性感染导致的死亡人数高达450万,且这一数字仍在持续上升。在这样的背景下,科学家们终于迎来了一个重大突破:加拿大麦克马斯特大学的研究团队发现了一种名为拉里欧菌素(Lariocidin)的新型抗生素,这是近30年来首次发现具有全新作用机制的抗生素。

Lariocidin的发现与来源

Lariocidin的发现源于对土壤微生物的深入研究。研究团队从加拿大安大略省汉密尔顿市的一处普通后院土壤中采集样本,并通过低温慢培养的方法,激发那些在传统实验条件下难以生长的微生物。经过一年的培养,他们从一种名为 Paenibacillus sp. M2 的土壤细菌中分离出了一种具有强大抗菌活性的物质。 通过结构鉴定与基因分析,研究人员将这种物质命名为 Lariocidin,并发现它属于一种高度独特的 套索肽(lasso peptide)。套索肽因其特殊的三维结构而得名,其肽链像套索一样从一个内环穿过,形成高度稳定的结形分子构型。这种结构不仅赋予其极强的热稳定性和酶降解抗性,也使其具备了独特的药理活性。

Lariocidin的独特作用机制

Lariocidin的杀菌机制与现有抗生素完全不同。它通过直接与细菌的蛋白质合成机制结合,抑制细菌的生长和存活能力。具体来说,Lariocidin以一种全新的方式干扰细菌的核糖体,成为首个以独特方式作用于核糖体小亚基的套索肽类抗生素。 这种作用机制使得Lariocidin能够有效对抗一些最顽固、耐药性最强的细菌,包括那些对现有抗生素产生耐药性的超级细菌。此外,Lariocidin对人类细胞无毒性,且不易受到现有抗生素耐药机制的影响,在动物感染模型中也表现出良好的效果。

Lariocidin的潜力与挑战

Lariocidin的发现为对抗抗生素耐药性提供了新的希望。它不仅具有独特的分子结构和作用机制,还展现出对抗耐药细菌的强大潜力。然而,将Lariocidin推向临床应用仍面临诸多挑战:

  1. 分子修饰与优化:Lariocidin是由细菌产生的天然分子,但其结构可能需要进一步修饰,以提高其药效和稳定性。
  2. 大规模生产:由于Lariocidin是由细菌产生的,其大规模生产需要投入大量时间和资源。
  3. 临床试验:在Lariocidin能够用于临床治疗之前,还需要进行大量的临床试验,以验证其安全性和有效性。 尽管如此,Lariocidin的发现标志着抗生素研发领域的一个重要里程碑,为未来对抗耐药细菌提供了新的方向。

对抗抗生素耐药性的全球努力

Lariocidin的发现不仅是一项科学突破,也是全球对抗抗生素耐药性努力的一部分。近年来,科学家们通过多种途径探索新型抗生素的研发,包括:

  1. 人工智能辅助药物发现:麻省理工学院的研究团队利用人工智能和可解释的深度学习模型,发现了一种新型抗生素结构类别,用于对抗耐药性金黄色葡萄球菌(MRSA)。
  2. 宿主防御肽模拟前药:华东理工大学的研究团队提出了一种“感染部位原位激活的宿主防御肽模拟前药”策略,为设计新型抗菌药物提供了新思路。
  3. 糖肽类抗生素的发现:国际研究团队发现了一种名为 saarvienin A 的新型糖肽抗生素,对高度耐药细菌株具有强活性。 这些研究不仅为新型抗生素的研发提供了理论支持,也为临床治疗提供了更多选择。

结语

Lariocidin的发现是近30年来抗生素研发领域的一项重大突破。它不仅为对抗耐药细菌提供了新的希望,也为未来的药物研发指明了方向。然而,要将这一发现转化为实际的临床应用,仍需克服诸多挑战。科学家们将继续努力,以期早日将Lariocidin等新型抗生素推向市场,为全球公共卫生事业做出贡献。