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研究发现昆虫上的细菌可以为我们提供新的抗生素

发布时间:2019-02-21 02:43  来源:猫扑养生网(www.domop.cc)    我有话说 

导读:现在使用的许多抗生素来自生活在土壤中的细菌。现在,最近的研究表明,生活在昆虫上的细菌可以更有效地对抗常见的抗药性超级细菌,而不是来自土壤的细菌。 威斯康星大...

现在使用的许多抗生素来自生活在土壤中的细菌。现在,最近的研究表明,生活在昆虫上的细菌可以更有效地对抗常见的抗药性超级细菌,而不是来自土壤的细菌。

威斯康星大学麦迪逊分校的科学家们对昆虫生存的微生物的抗生素活性进行了最大规模,最彻底的调查。

研究发现昆虫上的细菌可以为我们提供新的抗生素-图片来自猫扑养生网_www.domop.cc这项新研究的一个亮点是在Cyphomyrmex蚂蚁中发现了一种新的抗生素,这是一种种植真菌的巴西物种。研究人员将化合物命名为cyphomycin。

实验室测试表明,cyphomycin可以抵抗已经击败大多数其他抗生素的真菌。该化合物还治疗小鼠的真菌感染,而不会产生毒副作用。

在最近关于这些研究结果的Nature Communications 论文中,研究小组解释说,缺乏新的抗生素导致全球抗生素耐药性感染的威胁日益增加。

“通过我们的系统评估,”作者们指出,“我们展示昆虫微生物组是一种有前途的新型天然产物来源。”

抗生素耐药性上升的威胁

当感染性细菌,真菌和其他病原体不再死于过去杀死它们的药物时,就会产生抗生素耐药性。相反,他们继续增长。

抗生素耐药性病原体引起的感染通常需要更长的住院时间和更多的医生随访。此外,治疗往往具有更高的成本和更多的毒副作用。

2018年,世界卫生组织(WHO)发布了监测数据,证实了抗生素耐药性带来的全球威胁的严重性。

数据显示,在世界范围内,一些最常见的感染正在变得耐药。

疾病控制和预防中心(CDC)估计,抗生素抗性细菌每年至少感染200万人并导致23,000人死亡。

全球抗生素耐药性危机的一个主要问题是,管道中新药的种类和数量不足以克服这一威胁。

世界卫生组织在2017年的报告中重申了对此的警告。该全球机构表示,临床开发中的51种抗生素大多数是“对现有抗生素类别的修改”,并且只提供短期解决方案。

就像昆虫和土壤中的细菌一样多

目前使用的大多数类型的抗生素来自链霉菌(Streptomyces)细菌,这是一种大约4亿年前开始发展的大型细菌。

在此期间,链霉菌属物种已进化并适应不同的栖息地,如土壤和昆虫。细菌产生的化合物中的化学反映了它们不同的谱系。

遗传研究已经表明,仅有一个菌株的链霉菌可能产生数十类似于那些已经在使用抗生素化合物。此外,细菌含有大量“相关的生物合成基因组”。

由于这些原因,科学家们正在密切研究链霉菌,希望他们能够发现抗击抗生素的新药。

然而,这项新研究的作者指出,在土壤中的链霉菌中寻找新型抗生素“主要是重新发现已知化合物”。他们还指出,没有研究系统地搜索微生物组。因此,他们选择专注于昆虫中的链霉菌。

他们收集了超过2500种昆虫,包括蚂蚁,蜜蜂和苍蝇,甲虫,飞蛾,蝴蝶等。大约三分之一来自气候温和的地区,另外三分之一来自热带地区,其余来自较冷的地区,如北极地区。

研究人员指出,与“流行假设”相反,链霉菌属物种在土壤中含量最高,他们的研究结果表明,细菌在昆虫中同样丰富。

来自昆虫的细菌更强大

昆虫产生超过10,000株细菌进行测试。研究人员还检查了来自土壤和植物的7,000株菌株。

随后进行了非常强大,密集的测试,总共涉及50,000多次试验。

该小组测试了每种链霉菌菌株能够阻止24种不同种类胚芽生长的程度,包括一些可能造成严重危害的菌种,如耐甲氧西林的超级虫金黄色葡萄球菌(MRSA)。

结果表明,来自昆虫的链霉菌菌株能够比来自土壤或植物的菌株更有力地抵抗传染性细菌和真菌。

该团队还测试了一些较有希望的小鼠品系。这些菌株在杀死细菌和真菌感染方面非常有效,只有少数具有毒副作用。

在研究的另一部分,研究人员专注于细胞霉素,一种抗真菌化合物,他们在巴西Cyphomyrmex真菌生长的蚂蚁的链霉菌细菌中发现。

在分析了Cyphomycin的化学结构后,他们对其进行了纯化,结果表明它可以治疗小鼠白色念珠菌。白色念珠菌是一种通常感染免疫系统较弱的人的真菌。该化合物似乎在小鼠中几乎没有毒副作用。

让昆虫'做探矿'

该团队并不惊讶地发现昆虫可能是新抗生素的丰富来源。昆虫的存活取决于与微生物共同作用,这些微生物有助于对抗同时发展的病原体。

研究人员还指出,由于细菌与昆虫共同进化,它们可以提供两个优势。首先,它们不太可能有毒,其次,它们可以有效对抗耐药性病原体。

“这些昆虫正在为我们进行探矿,”该研究的高级作者,细菌学教授Cameron R. Currie说。

他和他的同事得出结论:

“昆虫相关链霉菌作为抗菌药新来源的前景有可能重新激活停滞的抗菌和抗真菌发现管道。”

【责任编辑:小丽_张】
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