研究人員在人體中發現數十種新的天然抗生素

據New Atlas報道,抗生素耐藥性細菌可能在未來幾十年內成為一個主要的健康威脅,但現在事實證明,新的抗生素可能一直存在於我們體內。賓夕法尼亞大學的研究人員用一種“搜索”算法在人體中找到了幾十種潛在的抗菌肽。

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隨着不斷進化的細菌對我們的藥物產生抗藥性,以前可以治療的感染再次變得危險。事實上,據預測,到2050年,這些“超級細菌”每年可能導致1000萬人死亡。隨着我們的“最後一道防線”已經開始失效,科學家們正在各種地方尋找新的藥物,包括綠茶、煙草花、人類母乳、響尾蛇毒液、青蛙皮膚、真菌,甚至鴨嘴獸乳汁。

在這項新研究中,研究人員在人體內尋找新的抗菌肽(AMP)。就像在文件中尋找特定單詞或短語的搜索功能一樣,他們使用一種算法來尋找人類蛋白質組中具有抗菌特性的肽,即人體中產生的完整蛋白質庫。

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該團隊首先掃描了蛋白質組中具有所有AMPs共同特徵的肽–即長度在8到50個氨基酸之間,帶正電荷,並同時含有疏水和親水部分。這一搜索返回了2603種肽,有趣的是它們與免疫系統沒有任何聯繫,導致該團隊將它們稱為”加密肽”。

研究人員隨後選擇了其中的55種肽,並測試了它們對八種致病細菌的有效性,包括大腸桿菌、肺炎克雷伯氏菌、銅綠假單胞菌和金黃色葡萄球菌。這些細菌的感染往往是在醫院獲得的,可能是危險和難以治療的。

“我們發現這55種加密肽中有63.6%顯示出抗菌活性,”該研究的首席研究員César de la Fuente說。“有趣的是,這些肽不僅抵禦了世界上一些最有害的細菌的感染,它們還針對對我們有益的腸道和皮膚共生有機體。我們推測,這可能表明這些肽可能也具有調節微生物群的作用。”

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當AMPs與來自身體同一區域的其他AMPs組合在一起時,其表現甚至更好,其抗菌能力提高了100倍。在對小鼠的測試中,研究小組發現,新的AMPs與現有的抗生素一樣表現良好,而沒有引起任何明顯的毒性跡象。

下一組測試考察了這些”加密肽”是否會影響細菌產生進一步的抗性。而結果似乎也很有希望。de la Fuente說:“我們發現的是,這些加密分子通過滲透它們的外膜來攻擊細菌,而外膜是生存的一個整體細胞器。這種更具破壞性的膜滲透需要大量的能量和多代的突變才能在細菌中產生抗性,這表明這些新發現的肽是可持續抗生素的良好候選者。”

研究人員說,這項研究不僅可以帶來新的天然抗生素,以對抗不斷上升的超級細菌的威脅,而且用於發現它們的技術也可以幫助發現其他疾病的隱藏治療分子。

該研究發表在《自然-生物醫學工程》雜誌上。