物理科技生物学-PHYICA

抗风湿金属药物可以复活“最后手段”加藤みちる(平良リカ)抗生素来杀死多重耐药超级细菌

生物 2022-02-04 00:03:15

香港大学凯西·托 图片1

对大肠杆菌的最小抑制浓度

AUR不存在或存在时的CKE大肠杆菌(MCR-1+,NDM-5+)

(2)金-NDM-1 (PDB识别号:6LHE)活性中心的结构,金的异常密度峰显示为黄色球体,水分子显示为红色球体

(3)金-金属铬-1-硫(PDB识别号:6LI6)活性中心的结构,金离子的异常密度峰显示为紫色球体

给予Balb/c小鼠亚致死剂量的钾

肺炎克雷伯菌(MCR-1+)并接受载体、AUR、COL或其组合的单剂量给药

显示了脾脏(d)和肝脏(e)中的细菌负荷

在腹膜炎感染模型中显示联合功效的存活曲线

Balb/c小鼠被致死剂量的大肠杆菌感染

大肠杆菌CKE (MCR-1+,NDM-5+)并接受载体、AUR、COL或其组合的单剂量给药

学分:香港大学 由理学院化学系讲座教授孙宏哲教授带领的研究团队

香港大学(HKU)李嘉诚医学院微生物学系HKU感染研究中心主任何柏良发现,通过重新利用抗风湿药金(AUR),可以将“最后一招”抗生素重新用于治疗由多重耐药超级细菌引起的感染,包括血流感染、肺炎和伤口感染

这些发现为无机药物的开发和超级细菌感染的新治疗方法提供了见解

关于抗生素耐药性的突破性发现现已发表在领先的多学科科学杂志《自然通讯》上,一项相关专利已在美国申请

背景 抗生素是用来杀死细菌和治疗细菌感染的药物

当细菌对这些药物的误用或过度使用做出反应时,就会产生抗生素耐药性,这已经成为这个时代最大的公共卫生挑战之一

至少2

在美国,每年有800万人受到抗生素耐药性感染,超过35000人因此而死亡

治疗细菌感染最常用的抗生素是β-内酰胺类抗生素,如头孢菌素和碳青霉烯类

然而,它们的临床功效受到了极大的挑战,因为细菌产生了一种能够水解几乎所有β-内酰胺类抗生素的抗性决定簇,称为金属β-内酰胺酶(MBLs)

因此,自20世纪90年代中期以来,“最后一线”抗生素粘菌素(COL)作为一种治疗选择重新出现,以应对由广泛耐药的革兰氏阴性病原体引起的感染爆发

不幸的是,由于2015年出现了另一种耐药决定因素,即动员型粘杆菌素耐药酶,在致死性细菌感染的常规治疗中,COL的疗效也受到了严重影响

由于这两种酶之间的巨大结构差异和机制模式,对由MBL氏菌和多囊菌共产病原体引起的感染采用一般疗法仍然是一个极端困难的问题

正如博士所说

世界卫生组织(世卫组织)总干事特德罗斯·阿德哈诺姆·格布雷耶苏斯(Tedros Adhanom Ghebreyesus)“随着我们收集更多的证据,我们越来越清楚、越来越担忧地看到,我们在世界各地失去至关重要的抗菌药物的速度有多快

因此,在临床环境中,这些“超级细菌”的常见感染可能很快无法治愈,这将严重危及公共卫生系统,使临床医生几乎没有治疗选择

主要发现 对目前β-内酰胺类抗生素和COL的治疗依赖几乎没有缓解,由抗生素耐药性和抗生素耐药性破坏剂组成的联合治疗为缩小多药耐药细菌和开发新抗生素之间的差距提供了有希望的选择

研究小组先前发现了一种抗消化性溃疡的铋药物,胶体次柠檬酸铋,能有效抑制MBL活性,并使MBL阳性细菌对β-内酰胺类抗生素重新敏感

相关著作发表于2018年《自然通讯》

他们的新发现遵循了这一被广泛认可的发现,并通过对大肠杆菌(表示为大肠杆菌)的一系列筛选,确定AUR有助于恢复碳青霉烯类如美罗培南(MER)和COL的效力

大肠杆菌CKE),由Dr

香港玛丽医院的何柏良,共同产生两个关键的耐药决定因子,MBLs和MCR

他们发现,AUR可以通过靶向酶活性位点的关键半胱氨酸残基来完全抑制MBL的水解活性,并通过独特的金属置换途径靶向磷酸化Thr285残基来功能性破坏MCR-1

值得注意的是,这种新的组合疗法可以将MER或COL的剂量降低32~64倍,以达到与抗大肠杆菌相同的效果

大肠杆菌CKE和耐药决定簇水平的发展将明显减缓,这将大大延长目前使用的抗生素的生命周期

在小鼠模型中,包含AUR和COL的联合疗法在消除腹膜炎感染模型中的多药耐药细菌方面非常有效

与AUR联合给药恢复了COL的体内疗效,与单独使用抗生素相比,小鼠肝脏和脾脏中产生MCR-1的肺炎克雷伯菌载量减少了10倍以上

更重要的是,所有被超级细菌感染的小鼠

AUR-COL联合治疗5天后,大肠杆菌CKE被挽救

孙教授说:“考虑到以及相关的黄金药物作为MBLs和MCr双重抑制剂在人体内的安全性记录良好,这将大大拓宽治疗多重耐药超级细菌感染的治疗选择。”

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