抗生素耐药性已经成为当前全球卫生系统和食品安全面临的最大挑战之一。抗生素杀菌主要通过抑制细菌细胞壁合成、与细胞膜相互作用、干扰蛋白质合成或者抑制核酸复制和转录,但是抗生素使用也会导致细菌迅速进化产生耐药性。细菌根据细胞壁成分、结构的区别,分为革兰氏阴性和阳性两大类。近30年没有一款新的革兰氏阴性菌抗生素上市,可见抗生素耐药性形势的严峻。
2020年6月3日Cell报道,美国普林斯顿大学Zemer Gitai团队研究表征了一种化合物SCH-79797,该化合物通可以过独特的双重靶向作用机制(mechanism of action,MoA)杀死了革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌,而且耐药频率极低。这是目前第一款可以同时针对革兰氏阴性和阳性两大类细菌的抗生素,打破了抗生素研究停滞几十年的局面,为抗生素发现开辟了新的方向。
研究者结合定量成像、蛋白质组学、遗传、代谢组学和基于细胞的检测方法对SCH-79797的MoA进行表征研究,结果发现SCH-79797具有两个独立的细胞靶点——叶酸代谢和细菌膜完整性,在杀死耐药性金黄色葡萄球菌方面明显优于联合治疗。该研究在SCH-79797基础上,开发了具有增强功效的衍生物Irresistin-16,并在小鼠阴道感染模型中验证了其对淋病奈瑟氏球菌(医疗系统重要威胁前五名)的强大功效。
该研究发现不仅确定并表征了有希望的抗生素候选物,还为将来的抗生素发现工作提供了新的研究方向,将多种MoAs组合到单个化学支架上可能是战胜耐药性细菌的一种有潜力的方法。
吴晓燕 编译自:https://www.princeton.edu/news/2020/06/03/princeton-team-develops-poisoned-arrow-defeat-antibiotic-resistant-bacteria
原文链接:https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)30567-5
原文标题:A Dual-Mechanism Antibiotic Kills Gram-Negative Bacteria and Avoids Drug Resistance