鼻腔細菌產生可能的新抗生素,可殺死耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)

這項發現表明,人類微生物組可能是未來藥物的豐富來源

人類以及我們體內居住的微生物可能是下一代抗生素的來源。

德國研究人員剛剛發現了一種由居住在我們鼻腔中的細菌產生的抗生素。這種新抗生素可以殺死耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA),耐藥性的典型代表以及最有害的醫院獲得性葡萄球菌感染的罪魁禍首。

“我們的研究可以幫助理解我們可以做些什麼來從健康人群的微生物群中根除這些病原體,”該研究的主要作者安德烈亞斯·佩舍爾說。該研究於週三發表在《自然》雜誌上。


關於支援科學新聞報道

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道: 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保未來能夠繼續產出關於塑造我們當今世界的發現和想法的有影響力的報道。


它是這樣運作的:把我們的身體想象成花圃,細菌就像植物。我們過去認為所有細菌都是雜草,侵入並使我們生病。為了擺脫細菌,我們只是把一切都砍掉。

“我們基本上採取了一種‘皆伐’的方法來治療疾病——只是把它們全部幹掉,並希望會發生好事,”哈佛醫學院微生物學教授邁克爾·吉爾摩說,他審閱了這項研究,並且是抗生素耐藥性和藥物發現方面的專家。

相反,糟糕的事情發生了:過度使用和依從性差導致了抗生素耐藥性。耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)感染——由對甲氧西林無反應的葡萄球菌引起——每年導致約 20,000 人死亡。目前,約 30% 的人的鼻腔中攜帶著包括 MRSA 在內的金黃色葡萄球菌。作者指出,鼻子是 MRSA 進入人體的一個常見入口。

“有些人容易感染葡萄球菌,而另一些人則相對具有抵抗力,”吉爾摩說。“部分原因是我們的免疫系統,部分原因是我們隨身攜帶的其他微生物。”

德國團隊發現,正是那些其他的微生物殺死了 MRSA。

一種本土物種

蒂賓根大學的科學家從 37 位健康人的鼻腔中吸取了富含細菌的鼻涕,並培養了他們在樣本中發現的不同細菌種類。為了弄清楚他們發現的細菌中是否有任何一種可以幫助抵抗 MRSA,他們將金黃色葡萄球菌與其他鼻涕物種一起培養,並觀察它們的生長。

勝出者是另一種名為路鄧葡萄球菌的葡萄球菌,它正在殺死金黃色葡萄球菌。它的首選武器是什麼?一種名為路鄧素的小化合物。

當研究人員在小鼠身上測試這種新化合物時,他們可以治療葡萄球菌感染。研究作者伯恩哈德·克里斯默指出,“該化合物滲透到組織中,並在皮膚的更深層發揮作用”,這對於治療作為 MRSA 標誌的深層葡萄球菌感染非常有用。

當他們將金黃色葡萄球菌和路鄧素放在一起一個月時,金黃色葡萄球菌仍然沒有對其產生耐藥性,克里斯默說,這表明路鄧素確實很難被擊敗。

然後,研究人員檢查了住院患者的鼻涕。在 187 個樣本中,除一個外,所有樣本都被金黃色葡萄球菌或路鄧葡萄球菌中的一種菌株定植,但不是兩者都有。研究人員認為,一種物種生長的地方,另一種物種就無法生長。

這一切都與路鄧素有關。當研究人員破壞了路鄧葡萄球菌中的路鄧素基因時,金黃色葡萄球菌的生長就沒有任何問題了。

換句話說,人類的花園裡有一種本土植物,可以殺死一種潛在的致命雜草。

進行這項研究的德國研究人員已為路鄧素申請了專利,並希望與製藥公司合作開發它。

超級細菌和超級英雄

吉爾摩說:“在目前的臨床實踐中,‘我們正在使用廣譜口服生物可利用藥物,這些藥物正在破壞我們自身的微生物組,以便治療牙齒感染或耳部感染。’”

吉爾摩認為,現在是重新思考我們的抗菌策略的時候了。他說,這項《自然》雜誌的研究是一個很有希望的方向。

他說:“我認為下一個時代,而且我認為我們正在在這方面迎來轉機,是有效地管理微生物與人類在健康和疾病方面的關聯。”

例如,醫生可以更加註重區域性應用抗生素,僅針對感染區域,特別是在容易觸及的感染情況下,如牙周病和耳部感染。透過選擇性地僅治療嚴重感染,我們或許能夠避免下一輪耐藥性的出現。

德國研究人員認為,還有大量具有秘密力量的細菌等待被發現——它們是抵抗超級細菌的超級英雄。其中一種來自天然棲息在陰道粘液中的細菌。

但最新的研究更進一步,表明路鄧葡萄球菌可以完全阻止 MRSA 在體內紮根。“這是一件大事,”領導陰道粘液研究的加州大學舊金山分校研究員邁克爾·費希巴赫說,“因為阻止金黃色葡萄球菌在鼻孔中生長是預防葡萄球菌感染的一個重要挑戰。”(費希巴赫與多家生物製藥公司合作,並在開發抗生素的公司 Achaogen 的董事會任職。)

益生菌潛力

除了嘗試將路鄧素開發為抗生素藥物外,新發現表明,我們或許能夠以益生菌的形式,在身體的特定部位播種共生細菌。

目前,非處方益生菌由通常不棲息於人體的細菌製成,因此會被消化。另一方面,由共生細菌製成的益生菌可以長期存在,並改變身體任何失調部位的菌群。這就是糞便移植背後的理念。

然而,佩舍爾說,“路鄧葡萄球菌本身可能不是您希望在免疫功能受損的高危患者的鼻腔中繁殖的完美益生菌”,因為該物種偶爾會使人生病。

解決這個問題需要一些技巧。例如,德國研究人員計劃製造一種轉基因生物,將路鄧葡萄球菌和另一種更良性的細菌的基因結合起來。

雖然我們距離看到這些天然殺手或益生菌在臨床上取得成果還有數年時間,但未來遠沒有之前想象的那麼黯淡。

另一方面,這可能只是細菌和抗生素之間持續軍備競賽中的又一次短暫喘息。

雖然研究人員對定點益生菌的想法感到興奮,但其他人擔心,一旦使用這種療法,病原菌也會弄清楚如何擊敗這些抗生素。

加州大學舊金山分校的研究員費希巴赫說:“我不會不看好像金黃色葡萄球菌這樣狡猾的細菌。”

經 STAT 許可轉載。本文 最初發表於 2016年7月25日

STAT 提供快速、深入且嚴肅的新聞報道。我們將帶您深入科學實驗室和醫院、生物技術公司會議室和政治幕後。我們剖析關鍵發現。我們審視爭議並揭穿炒作。我們追究個人和機構的責任。我們將向您介紹正在推動人類健康革命的權力掮客和人物。這些是與我們所有人息息相關的故事。

更多來自:STAT
© .