未来某天，您或许只需服用一片药丸即可治疗疾病，而康复则要归功于附着在鱼体滑腻黏液层中繁衍生息的微小微生物。
寻找新一代抗生素至关重要。对现有抗生素具有耐药性的细菌感染发病率持续攀升。世界卫生组织已警告，这一问题只会变得更加严重，而一项最新研究预测，到2050年，耐药性感染将影响的人数将超过癌症。
那么，如何找到一种新抗生素呢？
或许令人意外的是，目前使用的抗感染药物中，超过70%是源自天然存在的化学物质。植物和微生物能够产生种类繁多的复杂化学物质，其中一些具有抗生素或抗病毒特性，甚至对细胞具有毒性。例如，阿莫西林是临床上最常开具的抗生素之一，它是从分离自青霉属霉菌中提取的一种化学物质的衍生物。
尽管此前许多寻找新型抗感染药物的努力集中于识别新型抗感染药物，却主要聚焦于土壤微生物。实际上，微生物无处不在。事实上，它们遍布我们的身体表面，也存在于体内。包括人类在内的动物，其皮肤及胃肠道系统中都寄居着多样的微生物群落。
越来越多的共识认为，这些微生物能够与其宿主生物发生积极和消极两方面的相互作用，包括促进消化、减少致病性感染，但也可能导致某些类型的疾病。这些微生物还可能成为新抗生素的来源。例如，研究人员近期从一种存在于人类鼻腔中的细菌中发现了一种新抗生素。
在我的 俄勒冈州立大学实验室，我们一直致力于从与动物相关的微生物中寻找新一代抗生素。我们目前的研究重点是脊椎动物中种类最为丰富的群体——海水和淡水鱼类。目前已发现超过33,000种鱼类，其数量超过地球上所有其他脊椎动物的总和。这些动物通常生活在环境恶劣的地方，因此很可能拥有帮助其抵抗感染的微生物。
我们与海洋生物学家米斯蒂·佩格-特兰（Misty Paig-Tran） 合作，任职于加利福尼亚州立大学富勒顿分校，共同收集多种太平洋鱼类的黏液样本。经过数次拖网作业，她的团队采集到了沿海及部分深海鱼类，共计约17个物种。例如，他们从沿海水域带回了若干粉红沙锥鱼，并从较深水域带回了中层鳗鲡。
覆盖在鱼体表面的滑腻黏液起到保护层的作用。当动物在水中游动时，可能接触到各种细菌、真菌、病毒等；黏液充当物理屏障。研究人员推测，鱼类微生物组还会产生一种化学成分，有助于抵御感染。
我的合作者和我一直在寻找可以从鱼体中分离出的有趣细菌。我们的目标是探究细菌提取物中的生物活性，希望能够将其用于我们自身的用途。
我们目前正在研究这些细菌的分类学，即它们之间有何亲缘关系，以及在生命之树上应如何归类？它们属于哪些物种？本科研究员 Molly Austin 与化学专业研究生Paige Mandelare从这些鱼类黏液拭子中成功分离出47株不同的细菌菌株。我们对它们进行了培养，提取其产生的化学物质，随后检测这些物质是否能抑制常见的人类病原体。
有趣的是，我们发现多种细菌提取物具有较强的抗菌活性，其中15种提取物对耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌表现出强烈的抑制作用。MRSA是一种具有耐药性的人类病原体，导致人类许多难以治疗的感染。
我们对活性最强的一种提取物进行了进一步的检测与分析，发现这些微生物能够产生某种称为吩嗪的杂环芳香化合物的多种类似物，且这些类似物具有抗生素活性。受这些发现的启发，我们还检测了这些提取物中的化合物是否也能影响癌细胞。我们发现，这种源自鱼类的假单胞菌属细菌（分离自沿海的粉红沙锥鱼）同样能够产生一种代谢产物，可抑制人类结肠癌细胞的生长。
这项研究正在我的实验室及其他研究团队中持续进行，而某种活性化合物能否成为有效药物，取决于诸多因素。然而，这些结果表明，与鱼类相关的微生物能够产生种类广泛、多样且复杂的化学物质，是药物研发的优质来源。
