科学家们在抗菌研究领域取得的新成果！

本文中，小编整理了多篇研究成果，共同聚焦科学家们在抗菌研究领域取得的新进展，与大家一起学习！

图片来源：CC0 Public Domain

【1】Sci Adv：线虫神经系统调控皮肤抗菌免疫反应

doi：10.1126/sciadv.aaw4717

近日，一项刊登在国际杂志Science Advance上的研究报告中，来自华盛顿州立大学的研究人员通过研究秀丽隐杆线虫，首次发现神经系统响应细菌感染从而调控蠕虫的表皮（一种类似于皮肤的外部屏障）抗感染功能的内在机制；秀丽隐杆线虫通常在生物学研究中用作模型生物，其结构相对简单，同时仍与包括人类在内的更复杂的哺乳动物具有几种遗传相似性，因此这一发现也对人类健康具有重要意义。

我们的研究挑战了传统的观点—蠕虫的角质层或人的皮肤等物理屏障不能对感染做出反应，而只是人体对病原体的被动防御的一部分，研究结果表明，在感染过程中，线虫可以改变其表皮结构，而防御反应是由神经系统控制的。

【2】Science：新研究揭示人类微生物组是潜力巨大的新型抗菌药物聚宝盆

doi：10.1126/science.aax9176

就像淘金热中的淘金者曾经在北加州的山上开采这种闪亮的贵金属一样，“生物勘探者（bioprospector）”也在寻找新的奖项：潜在的抗菌分子，而且他们正在人类微生物组（microbiome）中寻找它们。近二十年来，科学家们一直在揭开将人体作为家园的这些微生物群落的神秘面纱。如今，他们将人类微生物组视为一种未开发的分子来源，所提供的分子可能有助于抗击感染并且有可能治疗其他疾病。在一项新的研究中，美国普林斯顿大学的研究人员将生物信息学与合成生物学相结合，鉴定出具有类似药物功能的生物活性小分子。通过使用他们的新计算算法，他们能够阐明潜在有效抗菌分子的DNA指纹，相关研究结果近期发表在Science期刊上。

人类微生物组中包含成千上万种细菌，其组成在人体不同部位之间以及在不同人体之间都不同。人类微生物组由生活在人体内部和表面上的多种共生微生物---包括巨大的细菌菌落，甚至包括有益的病毒和真菌---组成，它们作为每个人的个人生态系统的一部分，共生地茁壮成长。尽管近年来在阐明人类微生物组对人类健康和疾病的影响方面取得了显著进展，但是控制这些影响的潜在分子和机制仍未得到充分探索，至少到目前为止就是如此。

【3】Cell Res：抗菌新药有望被开发！血凝因子或能通过水解脂多糖来杀灭多种多重耐药细菌！

doi：10.1038/s41422-019-0202-3

日前，一项刊登在国际杂志Cell Research上的研究报告中，来自中国四川大学的科学家们通过研究发现，凝血因子或有望帮助开发抵御多重耐药细菌的新型疗法，凝血因子主要参与了机体损伤后的凝血过程。多重耐药细菌所诱发的感染是如今全球所面临的重要公众健康风险，而人类往往缺少抵御这些耐药性细菌的药物，研究人员发现，血液中凝血因子的缺失（比如血友病患者经常出现的状况）往往与细菌感染性疾病的发生直接相关，比如肺炎等，这或许就表明，凝血因子或许在机体抗感染机制及血凝过程中扮演着非常关键的角色。

这项研究中，研究人员通过研究发现，在血液凝固过程中扮演关键角色的凝血因子VII、IX和X或许能够有效抵御多重耐药性病原体，比如铜绿假单胞菌和鲍氏杆菌等，这些细菌均因抗生素耐药性而入选了WHO近日列为威胁人类健康的12种病原体中。革兰氏阴性菌的特征主要表现在其细胞膜上，其细胞膜是由一层内细胞膜及药物难以渗入杀死细菌的细胞外膜组成。

【4】eLife：果蝇的抗菌防御系统或能作为潜在的肿瘤杀手

doi：10.7554/eLife.45061

近日，一项刊登在国际杂志eLife上的研究报告中，来自英国癌症研究所的科学家们通过研究发现，一种名为防御素（defensin）的抗菌制剂能通过使标记的细胞被破坏，从而杀灭肿瘤细胞并降低果蝇体内肿瘤的尺寸；本文研究中，研究人员首次在活体动物中发现，能够帮助抵御感染的抗菌肽（AMPs，antimicrobial peptides）能够帮助抵御癌症，如果未来能够在大型动物和人类机体中证实抗菌肽效果的话，未来有望帮助科学家们开发出新型抗癌疗法。

此前研究结果表明，AMPs能够杀灭实验室中培养的癌细胞，但其并未在活体生物中证实该结果；研究者Jean Philppe Parvy指出，我们利用黑腹果蝇进行研究来阐明在识别和消灭有害微生物中扮演关键作用的“机器”是否能够识别活体生物中的恶性细胞并以类似的方式将其消灭。

【5】Nat Commun：靶向作用细菌“超强力胶水”蛋白有望开发出新型抗菌疗法

doi：10.1038/s41467-019-09814-6

近日，一项刊登在国际杂志Nature Communications上的研究报告中，来自拉筹伯大学和昆士兰大学的科学家们通过研究阐明了细菌外膜（细菌的超强力胶水）中的特殊蛋白粘附在机体某些部位并不断繁殖的分子机制，相关研究结果或有望帮助开发预防和治疗细菌性感染的创新性疗法，同时也有望推动科学家们开发新型的抗菌策略。

文章中，研究者重点对一种名为UpaB的蛋白质进行研究，细菌拥有的这种超级胶水蛋白（UpaB）会使得50%的女性在其一生中出现尿路感染。研究者在引发感染的其它病原体外膜中也发现了相似的蛋白质，包括食物中毒、百日咳、脑膜炎、斑疹伤寒和衣原体感染等。研究者Begona Heras表示，本文研究或能帮助研究人员开发抵御细菌抗生素耐药性的新型解决策略。

图片来源：Nature, 2019, doi:10.1038/s41586-019-1735-9

【6】FCIM：抗菌导管涂层有助于抵抗感染

doi：10.3389/fcimb.2019.00037

日前，一项刊登在国际杂志Frontiers in Cellular and Infection Microbiology上的研究报告中，来自布朗大学的研究人员开发了一种用于血管内导管的新型抗菌涂层，有朝一日可以帮助预防血管相关的血流感染。这些感染是医院，医疗保健提供者以及最重要的患者的主要负担，研究人员想开发一种能够杀死浮游[自由漂浮]细菌并防止表面细菌定植的涂层。我们收集的最初数据表明，我们有一些非常有希望的东西。”

研究人员表明，聚氨酯涂层可以很容易地应用于各种医学相关的表面并逐渐释放一种名为金诺芬的药物，可以在实验室测试中杀死耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）细菌近一个月。测试还表明涂层可以防止MRSA生物膜的形成，一旦建立，它对抗微生物处理特别有弹性。

【7】Nature：发现一种阻止细菌生长的新毒素，有望抵抗超级细菌

doi：10.1038/s41586-019-1735-9

在一项新的研究中，来自美国麻省理工学院和加拿大麦克马斯特大学的研究人员发现一种新的杀菌毒素：Tas1，它有望抵抗超级细菌传染病。细菌将这种抑制生长的毒素注入到作为竞争对手的细菌中以获得竞争优势，相关研究结果近期发表在Nature期刊上。

研究人员在发现一种新的毒素后一直在研究细菌如何分泌抗菌分子。这种毒素是一种科学家们从未发现过的抗菌酶。在确定了这种毒素的分子结构之后，Whitney和Ahmad意识到，它类似于合成一种众所周知的称为（p）ppGpp的细菌信号分子的酶。这种信号分子在正常情形下有助于细菌在应激条件下（比如接触抗生素）生存。研究者表示，这种毒素的三维结构起初令人困惑，这是因为没有已知的毒素看起来像制造（p）ppGpp的酶，而（p）ppGpp本身不是一种毒素。

【8】Nat Commun：抗菌免疫反应如何保持特异性？

doi：10.1038/s41467-017-02234-4

一些类型的葡萄球菌能够在人体皮肤以及粘膜层生长，并且保持与宿主彼此之间相安无事。但其它一类型的则存在于土壤以及水环境中。当我们机体遇到上述细菌的时候，免疫系统会激活以消除任何可能的感染。但免疫系统究竟是如何分辨有害的病原菌以及无害的共生菌的呢？最近来自Tübingen大学的Friedrich G？tz教授做出的研究成果对此进行了揭示。

研究者们发现其中的关键在于细菌脂蛋白表面连接的长链脂肪酸。脂肪酸的长度往往决定了免疫系统的反应强度。这一发现发表在Nature Communcations杂志上；研究者们首先分析了人体皮肤表面的共生菌“金黄色葡萄球菌”，他们将其与存在于肉制品中的肉葡萄球菌进行了比较。人体免疫系统通过特殊的受体识别葡萄球菌表面的脂蛋白，这使得我们能够识别外界的入侵物。“我们发现免疫系统对金黄色葡萄球菌的反应强度远远低于肉葡萄球菌”。

【9】Science：重磅！发现肠道细胞抵抗细菌感染的后备免疫防御通路

doi：10.1126/science.aal4677

调节一种被称作自噬的细胞循环系统的基因经常在克罗恩病（Crohn's disease）患者中发生突变，但是自噬与炎症性肠病之间存在的关联仍然是未知的。如今，在一项新的研究中，来自美国德州大学西南医学中心等机构的研究人员在小鼠中发现一种后备的抗病原体系统利用细胞中的自噬复合体运送蛋白武器到前线（即细胞表面）来抵抗细菌攻击，相关研究结果发表在Science期刊上。

研究者表示，这是首个例子说明这种替代通路在动物体内用于免疫防御。国疾病控制与预防中心（CDC）估计，大约有300万美国居民患上炎症性肠病（包括克罗恩病和溃疡性结肠炎），其中克罗恩病患者和溃疡性结肠炎患者大约各占一半。这两种疾病的特征是慢性胃肠道炎症。

【10】Nat Commun：科学家对古老抗生素进行修饰 有望开发出新型抗菌药物

doi：10.1038/s41467-017-02118-7

日前，一项发表在国际杂志Nature Communications上的研究报告中，来自沃威克大学等机构的研究人员通过研究深入解析了抗生素D-环丝氨酸在分子水平下发挥作用的分子机制。相关研究或有望帮助开发治疗耐药性致病菌感染的新型有效的抗生素疗法。

D-环丝氨酸是一种古老的抗生素，其能有效治疗诸如结核病等多种致病菌感染，但通常是作为二线治疗药物，因为其会产生一定的副作用。如今研究者发现，D-环丝氨酸能够以多种不同的方式对多个细菌靶点发挥作用，该药物能通过抑制细菌细胞中两种不同的酶类来发挥作用，这两种酶类分别为D-丙氨酸外消旋酶和D-丙氨酸—D-丙氨酸连接酶，每一种酶类都能帮助构建并维持细胞壁结构的完整性。（生物谷Bioon.com）

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