皮膚真菌或可治耐藥細菌感染
2013-01-03 09:40:59   來源:37度醫學網   作者:  評論:0 點擊:

中科院動物所的科研人員以皮膚真菌犬小孢子菌為對象,利用生物信息學和實驗生物學方法鑒定了一個新型的真菌來源的防御素(孢子霉素)。該研究首次表明,皮膚真菌為一種新的抗感染藥物資源,為治療耐藥性細菌引起的感染帶來了新希望。相關成果日前發表在美國《國家科學院院刊》上。
 
據了解,耐藥性金黃色葡萄球菌和銅綠假單胞菌是兩種嚴重影響人類健康的傳染性病原微生物。傳統抗生素的濫用導致這些細菌的耐藥性迅速增強,從而增加了治療成本和健康風險。發展新型特效的抗生素藥物一直是科學家面臨的挑戰。
 
作為天然免疫效應分子的抗微生物肽為解決這一難題帶來了新契機。與傳統抗生素相比,抗微生物防御素具有獨特的抗菌機制,能有效延緩細菌耐藥性的產生。
 
此次研究人員發現,合成的孢子霉素在微摩爾濃度下,能有效抑制銅綠假單胞菌和多種耐藥性金黃色葡萄球菌臨床分離株的生長。“殺菌動力學試驗表明,孢子霉素 能在3小時內殺死將近100%的細菌。”中科院動物所研究員朱順義告訴記者,細胞膜透化測定和電子顯微鏡觀察發現,孢子霉素對細菌細胞膜沒有影響,但能導 致菌體內蛋白質樣顆粒的沉積。
 
同時,朱順義介紹說,與傳統抗生素相比,孢子霉素具有更快的殺菌速率,能迅速清除感染,而且高度致密的空間結構使其在血清中具有更高的穩定性,“在血清中能存活超過24小時”。
 
“因為金黃色葡萄球菌和銅綠假單胞菌為人類皮膚的正常菌群,我們的研究表明皮膚真菌有望成為針對這兩種病原的新型抗生素的主要資源。”朱順義表示。
 
據了解,該研究團隊正利用相關的技術手段詳細評估孢子霉素的臨床應用前景,包括藥代動力學和毒性測定以及分子改造和發酵生產等。
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Abstract
Fungi are a newly emerging source of peptide antibiotics with therapeutic potential. Here, we report 17 new fungal defensin-like peptide (fDLP) genes and the detailed characterization of a corresponding synthetic fDLP (micasin) from a dermatophyte in terms of its structure, activity and therapeutic potential. NMR analysis showed that synthetic micasin adopts a “hallmark” cysteine-stablized α-helical and β-sheet fold. It was active on both Gram-positive and Gram-negtive bacteria, and importantly it killed two clinical isolates of methicillin-resistant Staphylococcus aureus and the opportunistic pathogen Pseudomonas aeruginosa at low micromolar concentrations. Micasin killed approximately 100% of treated bacteria within 3 h through a membrane nondisruptive mechanism of action, and showed extremely low hemolysis and high serum stability. Consistent with these functional properties, micasin increases survival in mice infected by the pathogenic bacteria in a peritonitis model. Our work represents a valuable approach to explore novel peptide antibiotics from a large resource of fungal genomes.

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