傳說中,北京有三寶:霧霾、柳絮、沙塵暴。剛來北京的奇點(diǎn)糕,還真是結(jié)結(jié)實(shí)實(shí)體驗(yàn)了一把這三寶,最近就嗓子不舒服了……在此向長期經(jīng)受這種考驗(yàn)的帝都人民致敬。而在細(xì)菌里面,也有一種像霧霾一樣頑固,又讓人痛恨不已的小家伙——耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)。
如果MRSA這個(gè)名字各位看官還覺得有些陌生,那“超級細(xì)菌”的名號(hào)想必都有所耳聞。為了對抗超級細(xì)菌,科學(xué)家們也是絞盡腦汁。這不,近期的《自然》上就刊登了來自布朗大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)的最新成果:利用高通量技術(shù),科學(xué)家們從8.2萬種合成物中篩選出了兩種類維生素A分子CD437和CD1530,它們可以快速殺滅讓眾多抗生素束手無策的MRSA[1]!
這年頭講究干貨才有說服力,那MRSA的殺傷力有多大呢?有研究顯示:感染MRSA的患者,死亡風(fēng)險(xiǎn)要比一般的金黃色葡萄球菌感染還高64%[2]!MRSA現(xiàn)在已經(jīng)廣泛蔓延到全球各地,連世衛(wèi)組織都無奈的表示,全球抗生素即將面臨枯竭[3],這種時(shí)候按照劇本就得有超級英雄站出來了啊。
MRSA這些超級細(xì)菌導(dǎo)致的感染難以治愈,主要是因?yàn)樗鼈儺?dāng)中有一小撮代謝不活躍的耐抗生素持留菌(persister),雖然生長幾近停滯,但天生帶有多重“護(hù)甲”,大多數(shù)抗生素拿它們一點(diǎn)兒辦法沒有。這些持留菌是感染頑固存在的根源[4],也是擊敗超級細(xì)菌必須跨過的難關(guān)。
說到這兒,耐不住性子的讀者估計(jì)就要問了,剛剛提到的CD437和CD1530到底是何方神圣呢?查家譜的話,CD437和CD1530都是結(jié)構(gòu)上和維生素A類似的類維生素A分子,而類維生素A被投入痤瘡等疾病的治療也有幾十年的歷史了。
在高通量篩選中脫穎而出的CD437和CD1530,在秀麗隱桿線蟲模型中體現(xiàn)了極好的保護(hù)效果,僅用兩個(gè)小時(shí)就使線蟲體內(nèi)的MRSA濃度降到無法測出的水平,且所有線蟲成功存活。研究團(tuán)隊(duì)使用電子顯微鏡觀察的結(jié)果顯示,這兩種類維生素A分子雖然不會(huì)導(dǎo)致MRSA等細(xì)菌直接裂解,但可以破壞細(xì)菌膜的磷脂雙分子層,導(dǎo)致它們扭曲和折疊,從而影響了物質(zhì)進(jìn)出等關(guān)鍵的功能,干掉了超級細(xì)菌們。
通過計(jì)算機(jī)模擬,研究團(tuán)隊(duì)還進(jìn)一步分析了類維生素A分子和細(xì)菌膜相互作用的方式,發(fā)現(xiàn)CD437和CD1530的極性側(cè)基能和細(xì)菌膜的磷脂雙分子層的親水性“頭部”結(jié)合,使得類維生素A分子能固定在細(xì)菌的磷脂雙分子層,從而攻克棘手的持留菌,常用的抗生素慶大霉素還可以進(jìn)一步增強(qiáng)這種殺傷效應(yīng)。
不過老話說,是藥三分毒,好用的殺菌藥物會(huì)不會(huì)同時(shí)傷及無辜呢?本次研究沒有體現(xiàn)這樣的問題,一方面CD437和CD1530在體內(nèi)的有效抗菌濃度相當(dāng)?shù)?,很難誘發(fā)細(xì)胞毒性,而研究團(tuán)隊(duì)利用CD437人工合成的結(jié)構(gòu)變異體進(jìn)行的進(jìn)一步小鼠實(shí)驗(yàn)也顯示。足以殺死MRSA持留菌的濃度,并不會(huì)產(chǎn)生肝臟和腎臟等器官毒性。
當(dāng)然,這項(xiàng)研究也并不意味著人類終于可以將超級細(xì)菌斬盡殺絕,因?yàn)镃D437和CD1530對革蘭氏陰性細(xì)菌并不能起到殺傷作用,而大腸桿菌就是這類細(xì)菌中的一員,其中也不乏耐受多種抗生素的硬茬子。
本次論文的通訊作者,布朗大學(xué)教授EleftheriosMylonakis表示:“我們對結(jié)果非常樂觀,但是距離臨床試驗(yàn)還有幾年的時(shí)間[5]。”在新一代抗生素開發(fā)陷入瓶頸,公眾對超級細(xì)菌戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢的今天,希望科學(xué)家們能狂踩油門飛速突進(jìn)吧。