科学家在人体中发现数十种新的天然抗生素

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根据新的图谱,在未来几十年中,抗生素耐药细菌可能成为一个主要的健康威胁,但现在已经证明,新的抗生素可能永远存在于我们的体内。宾夕法尼亚大学的研究人员使用了“搜索”算法,在人体内发现了几十种潜在的抗菌肽。

科学家在人体中发现数十种新的天然抗生素-第1张图片-IT新视野

随着不断进化的细菌对我们的药物产生耐药性,以前可以治疗的感染再次变得危险。事实上,据预测,到2050年,这些“超级细菌”每年可能导致1000万人死亡。由于我们的“最后一道防线”已经开始失效,科学家们正在各地寻找新药,包括绿茶、烟草花、母乳、响尾蛇毒液、青蛙皮、真菌甚至鸭嘴兽奶。

在这项新的研究中,研究人员在人体内寻找新的抗菌肽(AMP)。就像在文件中查找特定单词或短语的搜索功能一样,他们使用一种算法在人体蛋白质组中查找具有抗菌特性的肽,即人体产生的完整蛋白质库。

科学家在人体中发现数十种新的天然抗生素-第2张图片-IT新视野

研究小组首先扫描了蛋白质组中具有所有AMP共同特征的肽,即长度在8到50个氨基酸之间,带正电,同时包含疏水和亲水部分。搜索返回了2603个肽。有趣的是,它们与免疫系统没有联系,因此研究小组称它们为“隐肽”。

研究人员随后选择了55种肽,并测试了它们对8种致病菌的有效性,包括大肠杆菌、肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌。这些细菌感染通常是在医院获得的,可能是危险的,难以治疗。

“我们发现55种隐肽中有63.6%具有抗菌活性,”该研究的首席研究员塞萨尔·德拉富恩特说。“有趣的是,这些肽不仅能抵抗世界上一些最有害的细菌的感染,还能针对对我们有益的肠道和皮肤共生生物。我们推测,这可能表明这些肽也可能在调节微生物群方面发挥作用。”

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当AMP与来自身体同一部位的其他AMP结合使用时,其性能甚至更好,抗菌能力提高100倍。在对小鼠的试验中,研究小组发现,新的AMP与现有的抗生素一样有效,没有引起任何明显的毒性迹象。

下一组测试检测了这些“隐肽”是否会进一步影响细菌耐药性。结果似乎很有希望。“我们发现,这些隐分子通过穿透细菌的外膜来攻击细菌,外膜是维持生存的一个完整细胞器。这种更具破坏性的膜穿透需要大量能量和多代突变才能在细菌中产生耐药性,这表明这些新发现的肽是很好的候选肽。”德拉富恩特说:“这是可持续抗生素的最佳选择。”

研究人员说,这项研究不仅可以带来新的天然抗生素来对抗超级细菌日益增长的威胁,而且用于发现它们的技术也可以帮助发现其他疾病的隐藏治疗分子。

这项研究发表在《自然生物医学工程》杂志上。

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