多篇文章聚焦近期抗生素耐药研究新进展！

本文中，小编整理了近期科学家们在抗生素耐药性研究领域取得的新进展，分享给大家！

图片来源：Cell

【1】Cell：AI从超1亿个分子中预测强力抗生素，杀伤超级耐药细菌

doi：10.1016/j.cell.2020.01.021

一项开创性的机器学习方法已经从1亿多个分子中识别出了强大的新型抗生素，包括一种可以对付多种细菌的分子--包括肺结核和被认为无法治愈的菌株。研究人员表示，这种名为halicin的抗生素是第一个被人工智能发现的抗生素。尽管人工智能以前曾被用于协助抗生素发现过程的某些部分，但他们表示，这是人工智能首次在不使用任何人类假设的情况下，从零开始识别出全新种类的抗生素。这项研究由剑桥麻省理工学院的合成生物学家Jim Collins领导，发表在《Cell》杂志上。

宾夕法尼亚匹兹堡大学的计算生物学家Jacob Durrant说，这项研究意义非凡。他说，研究小组不仅确定了候选分子，还在动物实验中验证了有希望的分子。更重要的是，这种方法也可以应用于其他类型的药物，如用于治疗癌症或神经退行性疾病的药物。

【2】Nature：儿童疫苗接种或是抵御全球抗生素耐药性传播流行的重要措施

doi：10.1038/s41586-020-2238-4

近日，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自加利福尼亚大学等机构的科学家们通过研究表示，在低收入和中等收入国家，儿童进行疫苗接种或是抵御抗生素耐药性的有力工具；如今在全球各地，抗生素的过度使用正在推动超级细菌的不断扩散，如今这些细菌已经进化到了能在接触抗生素后存活下来的状况，这就使得人类更易于感染诸如败血症、结核病等疾病，而中低收入国家的人群也正承受着抗生素耐药性所带来的重要打击。

本文研究发现，进行肺炎球菌结合疫苗和轮状病毒疫苗两种常见疫苗的接种，或能明显降低中低收入国家儿童患急性呼吸道感染和腹泻的发病率，而且，随着患病或严重疾病患儿的减少，接受抗生素疗法的患儿的数量也会明显减少。研究者Joseph Lewnard表示，目前，几乎所有国家都已经制定或正在制定国家行动计划，用于对抗抗生素耐药性给全民健康系统所带来的危机，但很少有证据表明哪些干预措施是有效的。通过提供仅使用上述两种疫苗所取得的实质性影响的确切数字，研究者表示，疫苗接种或许就有望成为最优先考虑的干预措施之一。

【3】Nature：推翻此前理论！最新研究首次揭示细菌细胞壁的精细化结构 有望彻底解决抗生素耐药性问题！

doi：10.1038/s41586-020-2236-6

近日，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自谢菲尔德大学等机构的科学家们通过研究揭示了细菌细胞壁结构的首张高分辨率图像，相关研究结果对于阐明抗生素耐药性产生的分子机制至关重要。文章中，研究者揭示了金黄色葡萄球菌细菌外膜的新型重要结构，相关研究结果对于理解细菌生长及抗生素的作用机制都很关键，同时其也推翻了此前关于细菌外膜结构的相关理论；研究者所获得的图像能帮助他们深入理解细菌细胞壁的组成，并未开发新型抗生素来抵御抗生素耐药性提供帮助。

研究者Laia Pasquina Lemonche博士表示，很多抗生素能通过抑制细菌细胞壁的产生来发挥作用，细胞壁是细菌周围一层坚固但能渗透的外膜结构，其对于细菌生存至关重要；目前我们并不是非常清楚诸如青霉素等抗生素如何杀灭细菌，但这并不奇怪，因为到目前为止，研究人员对细菌细胞壁的实际结构并不是非常清楚，而本文研究为研究人员更好地理解抗生素的作用机制提供了新的线索和基础，并为后期开发新方法来抵御抗生素耐药性提供了新思路。

【4】Sci Adv：新型抗生素可治疗多重耐药性细菌且不具有副作用

doi：10.1126/sciadv.aay6817

在最近一项研究中，匹兹堡大学公共卫生研究生院的研究人员大大降低了潜在抗生素在对抗耐药菌感染过程中的毒性副作用，同时还提高了其抵抗感染的稳定性。

在这项研究中，科学家们通过气管给药的方式靶向小鼠肺部细菌感染。实验结果表明，这种新型抗生素在对抗耐药性细菌方面比其它传统手段更加有效，而且没有明显的毒副作用。相关结果发表在最近的《Science Advance》杂志上。在美国，每15分钟就有人因抗生素耐药性感染而死亡。当细菌迅速发展出对抗生素的抗性，使其成为“超级细菌”时，就会发生这种情况。该研究所开发的实验性药物是从工程化的阳离子抗菌肽或“ eCAP”构建而成的，eCAP是天然合成的抗菌肽的优化版本。

该团队正在研究一种叫做WLBU2的eCAP，该eCAP由Peptilogics公司所有，目前正在接受临床试验，以预防与膝盖和臀部置换手术引发的相关感染。研究者们正在寻找使WLBU2更加稳定的方法，以便它能停留足够长的时间，以抵抗肺部长期的感染。

【5】Nat Commun：对抗抗生素耐药性的新战略

doi：10.1038/s41467-019-13660-x

比利时鲁汶大学的生物科学工程师开发了一种新的抗菌策略，通过阻止细菌的合作来削弱细菌。与抗生素不同，这种策略没有耐药性，因为不耐药细菌的数量超过耐药细菌。研究结果发表在Nature Communications杂志上。

传统的抗生素杀死或减少单个细菌的活性。一些细菌对这些抗生素产生了抗药性，使它们能够进一步生长，取代那些不具有抗药性的细菌。因此，抗生素的使用导致越来越多的细菌对抗生素产生抗药性。然而，细菌也表现出群体行为：例如，它们可以形成一个保护性的黏液层或生物膜来包裹它们的整个细菌群落。牙菌斑就是这种生物膜的一个例子。生物膜通常是细菌感染的来源。细菌的社会行为是一个有趣的抗菌治疗的新目标。

研究人员发现，阻止沙门氏菌产生黏液会削弱细菌群落，使其更容易被清除。他们使用了一种化学抗菌物质，这种物质是之前在库鲁汶大学研发的。该研究的第一作者、MICA实验室的Steenackers教授说："如果没有它们的保护性黏液层，细菌可以被机械力冲走，更容易被抗生素、消毒剂或免疫系统杀死。"

图片来源：NIH

【6】Science：震惊！抗生素组合治疗可能促进细菌耐药性产生

doi：10.1126/science.aay3041

在一项新的研究中，来自以色列希伯来大学和夏尔西底克医学中心的研究人员发现证据表明对遭受细菌感染的患者进行抗生素组合治疗可能会促进耐药性传播，相关研究结果发表在Science期刊上，论文标题为“Effect of tolerance on the evolution of antibiotic resistance under drug combinations”。在这篇论文中，他们描述了对遭受细菌感染的患者的研究以及他们所学到的知识。

在过去的几年中，科学家们已发现，致病性细菌经进化后对许多抗生素产生耐药性。基于此，医生一直在给患者使用多种抗生素，以便希望其中的至少一种抗生素能够杀死细菌。但是从长远来看，这种做法可能会使情况变得更糟。他们发现这可导致对组合治疗中的抗生素的耐药性增加。

为了研究这个问题，这些研究人员研究了一名血液遭受金黄色葡萄球菌感染的患者。这名患者接受了万古霉素（vancomycin）治疗，但当这种药物不能抑制这种感染时，医生们加入了利福平（rifampicin）。八天后，医生们用达托霉素（daptomycin）替代万古霉素。在对这名患者进行治疗时，这些研究人员采集了血液样本以确定治疗的效果，不过这也允许这些研究人员可以单独或直接测试这些细菌对所有用于治疗这名患者的抗生素药物的耐受水平。

【7】Nature：新型抗生素可有效杀伤耐药性细菌

doi：10.1038/s41586-019-1791-1

越来越多的传染病细菌病原体对常规抗生素产生抗药性。其中，一些典型的医院特有细菌，如大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌，已对目前可用的大多数抗生素产生抗药性，在某些情况下甚至对所有抗生素都具有抗药性。从机制上来讲，这些耐药菌的外膜使其难以受到攻击。最近，来自贾斯图斯·利比希大学（JLU）的科学家们发现了一种新型肽，该肽可通过以前未知的靶点攻击革兰氏阴性细菌。

在该研究中，研究人员使用天然产物研究中常用的筛选方法，并且成功分离出一种名为“Darobactin”的肽。Darobactin由七个氨基酸组成，结构特征表明，这些氨基酸通过罕见的闭环连接。经过测试，研究者们确认该物质没有细胞毒性，这也是任何分子被用作抗生素的前提条件。 文章作者，Sch？berle教授说：“目前我们已经能够了解细菌如何合成该分子。我们正在JLU昆虫生物技术研究所从事天然产物研究，以增加这种物质的产量并试图生产具有类似结构的物质。”

【8】Nat Microbiol：抗生素治疗或会改变早产婴儿机体的微生物群落 促进抗生素耐药性肠道菌群的产生

doi：10.1038/s41564-019-0550-2

近日，一项刊登在国际杂志Nature Microbiology上的研究报告中，来自华盛顿大学圣路易斯医学院的科学家们通过研究发现，利用抗生素治疗早产儿超过20个月似乎会促进其机体中耐多药肠道菌群的发展。

文章中，研究人员使用高速DNA测序和先进的计算分析技术对32名婴儿的粪便样本进行分析，这些婴儿均为早产儿，其接受了21个月的抗生素治疗，包括在新生儿重症监护室及出院后；另外9名婴儿接受了不到一星期的抗生素治疗，17名健康的婴儿和晚出生的婴儿并未接受抗生素治疗。与其他婴儿相比，长期接受抗生素治疗的婴儿肠道中细菌种类较少，而且这些细菌含有更多的抗生素耐药性基因。

【9】Science：惊呆！从2000年至今诸如猪肉等食用动物的抗生素耐药性增加了近两倍！

doi：10.1126/science.aaw1944

近日，一项刊登在国际杂志Science上的研究报告中，来自普林斯顿大学等机构的科学家们通过研究发现，发展中国家对动物蛋白需求日益增长导致了牲畜抗生素的大量使用，这就使得容易从动物传播给人类的致病菌抗生素耐药性几乎增加了两倍。

文章中，研究人员收集了全球将近1000篇已经发表和未发表的兽医学相关的报道，绘制出了低收入和中等收入国家的抗生素耐药图谱，研究人员重点对大肠杆菌、弯曲菌、沙门菌和金黄色葡萄球菌进行研究，这些细菌均会引起动物和人类严重疾病的发生。研究者发现，从2000年到2018年，发展中国家耐药率超过50%的抗生素比例在鸡中从0.15增加到了0.41，在猪中从0.13增加到了0.34；也就是说，用于治疗的抗生素在供人类食用的40%的鸡和三分之一的猪身上进行治疗时有超过一半时间都是无效的。

【10】Cell：工程化噬菌体能够杀伤抗生素耐药性病原菌

doi：10.1016/j.cell.2019.09.015

在与细菌抗生素耐药性的斗争中，许多科学家一直在尝试利用噬菌体感染并杀死细菌。噬菌体杀死细菌的机制与抗生素不同，并且它们可以靶向特定菌株，使其成为潜在的，克服多重耐药性问题的选择。然而，快速发现和优化具有明确靶向性的噬菌体“药物”目前来看还是充满挑战的。

在一项新的研究中，麻省理工学院的生物学工程师表明，他们可以通过对与宿主细胞结合的蛋白进行突变，从而对噬菌体进行快速编程，以杀死不同类型的大肠杆菌。此外，研究人员发现，这些工程化的噬菌体也不太可能引起细菌的抗药性。（生物谷Bioon.com）

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