科学家在线虫或蛔虫体内发现了一种新型抗生素
巴哈马的海床和阿塔卡马沙漠也已被证明是药物发现的沃土
科学家近日宣布发现一种新型抗生素,该抗生素由生活在线虫(蛔虫)体内的细菌产生。尽管这种分子仍需进一步分析,但这一发现(发表于《自然》期刊)为对抗抗菌药物耐药性带来了希望,抗生素耐药性指传染性且有时致命的细菌在药物治疗下生存的能力日益增强。
生活在土壤中的一些线虫,其肠道内寄生着细菌(Photorrabdus khanii),帮助它们在以昆虫幼虫为食时进食。为了杀死试图以幼虫为食的其他细菌,P khanii会释放一种名为darobactin的分子。

研究人员发现,这种化合物对另一类引发难治性感染的细菌也非常有效。有趣的是,该分子无需穿透细菌的外细胞壁即可发挥作用,而外细胞壁是许多其他化合物的障碍。他们还发现,自发对darobactin产生耐药性的细菌似乎失去了感染宿主的能力。
人们希望这种化合物能够发展成为一种有效的新药。在这种情况下,寄居着P khanii的线虫将加入一份不断增长的清单,成为新型抗生素和抗癌药物意想不到的来源之一。以下是其他一些例子:P khanii。
巴哈马的海床

由于许多药物是从土壤中发现的,研究人员也花费了大量时间在海床上搜寻新化合物。20世纪80年代末,对加勒比岛国巴哈马海洋沉积物的一项调查发现了一些可能有趣的细菌。但历时十多年才确认它们代表了一个独特的新物种,Salinispora tropica。
加利福尼亚大学圣地亚哥分校的研究人员随后发现,这些细菌能够产生一种名为salinisporamide A的分子。他们发现,该化合物能够阻断不同类型癌细胞中的蛋白质降解,并导致癌细胞死亡。Nereus Pharmaceuticals公司已将该化合物开发为一种名为Marizomib的抗癌药物,该药物已进入针对骨髓瘤(一种血癌)和胶质母细胞瘤(一种脑癌)的三期临床试验。
极度干旱的阿塔卡马沙漠

南美洲的阿塔卡马沙漠因其中生存物种的独特特征而引起研究人员的关注,尽管该地环境看似不适宜生存。极度干燥加上高强度紫外线辐射、有毒元素以及稀少的土壤碳,形成了一种与火星土壤并无太大差异的环境。只有已进化出应对这些极端条件机制的微生物才能存活。
英国和智利的研究人员多年来一直致力于研究在阿塔卡马沙漠中发现的细菌,以识别出多种抗生素化合物,例如chaxapeptins和chaxalactins。实验表明,其中一些分子能够杀死大肠杆菌等微生物,以及引起鹅口疮的念珠菌,同时还能限制癌细胞侵袭组织的能力。大肠杆菌以及引起鹅口疮的酵母菌白色念珠菌。
切叶蚁

蚂蚁和其他昆虫会进行真菌培育,即它们帮助真菌生长,以将其用作食物或建筑材料。英国和南非的研究人员在研究这种共生关系时发现,其中也可能包括细菌。为了保护自身及其食物免受感染,切叶蚁会扶持能够产生抗生素的细菌。
研究人员特别发现,这些细菌Streptomyces formicae KY5产生了formicamycins。这些化合物能够杀死对普通抗生素产生耐药性的传染性微生物,例如被称为“超级细菌”的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus(MRSA)。更值得一提的是,实验表明,这些微生物对formicamycins产生耐药性的难度比对其他化合物更大。然而,尽管该化合物在治疗性药物开发方面具有巨大潜力,但目前尚未有针对formicamycins的临床试验启动。
人类的鼻子

你的鼻子里充满了生命,德国科学家对鼻腔内究竟存在哪些生物进行的探索,揭示出细菌Staphylococcus lugdunensis非常善于阻止其他几种耐抗生素物种的生长。这使得鼻子成为人体抵御有害空气传播微生物的第一道防线之一。
小鼠实验表明,S. lugdunensis能产生一种名为lugdunin的化合物,可预防MRSA感染。尽管治疗性药物的研发仍处于早期阶段,迄今为止的结果已证实lugdunin在治疗皮肤感染方面的潜力。
科莫多巨蜥血液
除了直接从自然界获取抗生素化合物外,科学家还能够合成人工抗生素。2017年,美国研究人员在科莫多巨蜥的血液中发现了一种具有抗生素活性的化合物。随后,他们设计出一种名为DRGN-1的改良合成版本,其效果甚至优于原始化合物。
如果DRGN-1被开发成治疗药物,它可能会特别有用,因为它能减少细菌数量,同时加快伤口愈合。尽管其开发仍处于早期阶段,在小鼠身上进行的初步实验表明它值得进一步开发。


