东北大学的研究人员发现了一种新的抗生素，可以治疗由人类在抗生素耐药性危机中面临的一些最讨厌的超级细菌引起的感染。
经过两年的研究，由金正日刘易斯哈佛大学生物学特聘教授，宣布他们发现了darobactin，它可以杀死耐药微生物，即革兰氏阴性细菌。
这一发现，今天发表在自然，有望成为反法西斯战争中急需的武器耐药细菌，估计造成700000人死亡每年在世界范围内。
Lewis说:“我们的抗生素快用完了。抗菌药物研究中心darobactin就是在美国发现的。“我们需要寻找在临床或人群中没有预先存在耐药性的新化合物。”
Lewis实验室的博士后研究员Yu Imai发现了这种化合物Photorhabdus生活在线虫肠道内的细菌，线虫是一种在土壤中发现的微小寄生蠕虫。刘易斯说，这是第一次发现动物微生物群中含有一种有望对人类有用的抗生素。
在刘易斯实验室的博士后研究助理柯尔斯滕·迈耶(Kirsten Meyer)用老鼠做的实验中，达罗actin治愈了疾病大肠杆菌而且肺炎克雷伯菌感染，没有毒性迹象。
这种新发现的化合物为寻找抗生素耐药性危机的解决方案注入了新的活力。这种分子具有独特的结构和不寻常的作用模式，使其对革兰氏阴性细菌特别有效。
刘易斯说:“在抗生素中，我们从未见过类似的情况。”
革兰氏阴性菌，包括大肠杆菌而且沙门氏菌它们有一层额外的外膜，可以保护它们免受多种抗生素的侵害。这种额外的保护就是为什么革兰氏阴性细菌在顶部一个列表世界卫生组织(World Health Organization)汇编的“优先”病原体列表中，列出了需要使用新抗生素的病原体。
细菌还可以从其他微生物那里获得额外的耐药机制，这可以使它们在很大程度上不受目前可用的抗生素的影响。在生物学家称之为水平基因传播的过程中，细菌从环境中获取DNA，并将其整合到自己的基因组中。这些新的基因可以传给后代。
这种选择DNA的能力也是如此Photorhabdus刘易斯说，已经存在了数亿年的细菌获得了darobactin的编码基因。
“在过去3.7亿年里，它们在做什么?”刘易斯说。“我认为这些细菌为整个生物圈筛选了对我们有用的抗生素。”
线虫和Photorhabdus细菌有一种共生关系，帮助它们捕食不同种类的昆虫，比如毛毛虫。在毛虫体内，线虫会释放Photorhabdus细菌，它们会释放毒素，杀死毛毛虫，把毛毛虫变成晚餐。
但当共生体进餐时Photorhabdus此外，还必须抵御环境中的食白食动物，它们可能也想吃死毛虫。这些机会主义微生物可能来自线虫自己的肠道，而它的肠道恰好充满了攻击人类的革兰氏阴性细菌。
“既然Photorhabdus细菌生活在线虫体内，而线虫和我们一样是一种动物，它们制造的任何东西(对我们来说)都必须是无毒的，”刘易斯说。“这些化合物也必须在毛虫的组织中移动并存活，毛虫也是一种动物，实际上与我们非常相似。”
超过50年自最后一类针对革兰氏阴性菌的抗生素问世以来已经过去了。
革兰氏阴性菌的限制性外膜是在细胞表面的一种必需蛋白质的帮助下建立起来的。这种蛋白质被称为BamA，它的工作原理就像一个口香糖机器，打开和关闭一个门来分发口香糖。在这些细菌中，BamA周期性地打开和关闭一个闸门，吸收新制造的蛋白质并将它们插入保护膜中。刘易斯说，这种开合机制是这些细菌的脆弱性所在。
他说:“Darobactin与[BamA]蛋白结合并堵塞它，所以它不能再打开了。”“这种细菌无法形成适当的细胞包膜，从而导致死亡。”
当刘易斯的团队进行测试时大肠杆菌这种细菌对达罗霉素产生了耐药性，就失去了感染小鼠的能力。这意味着革兰氏阴性细菌不能在不丧失感染能力的情况下改变BamA蛋白。
埃里克•布朗安大略省汉密尔顿市麦克马斯特大学生物化学和生物医学科学杰出教授，他说，darobactin的发现是研究“从汤到坚果”的一个例子，从自然来源中寻找化合物，找出目标，进行动物研究，并整理生物体制造化合物的方式。
布朗说:“他们并没有开始寻找BamA抑制剂，他们只是偶然发现了它。”“这就像是如何找到一种独特的天然抗生素产品的大师级课程。”
Brown强调darobactin作为一种潜在的新型抗生素很有前景，他说很难预测这种新发现的化合物对人类是否安全有效。
布朗说:“在有多种病原体的感染模型中看到疗效是很有希望的，他们报告说这些实验中没有毒性，至少是明显的，因为这不是一个广泛的毒性测试。”“研制(人类)新型抗生素当然还有很长的路要走，但我认为你真的需要射门。对于迫切需要选择的油田来说，这是又一次成功的尝试。”
Lewis预计darobactin将步teixobactin的后尘，teixobactin正步入临床试验阶段。他说，可能还有更多的抗生素有待发现，包括针对BamA的其他抗生素。
“地球上有一万亿种细菌，”刘易斯说。“我很难想象，我们发现了地球上唯一存在的针对这种[BamA]蛋白质的分子。”
本文最初发表于(电子邮件保护)2019年11月20日．
