中佛罗里达大学医学院研究员 Renee Fleeman 的使命是杀耐药细菌,她的最新研究发现了一种可以穿透此类感染用来保护自己免受抗生素侵害的粘液的疗法。
在最近发表于《细胞物理科学报告》的一项研究中 ,弗莱曼表明,来自牛的一种抗菌肽具有治疗肺炎 克雷伯菌引起的无法治愈的感染的潜力。这种细菌通常存在于肠道中,通常是无害的。当它进入身体的其他部位时,就会对健康造成危害,并可能导致肺炎、尿路和伤口感染。风险最高的人群包括老年人和患有糖尿病、癌症、肾衰竭和肝病等其他健康问题的患者。然而,年轻人和没有其他健康问题的人可能会因这种细菌而感染尿路和伤口感染,而目前现有的抗生素无法治疗这种细菌。
美国疾病控制与预防中心报告称,抗生素耐药性细菌正日益威胁全球健康。2019 年的一项研究发现,当年全球有近 500 万人于耐药性感染。这些亡中很大一部分是由 肺炎克雷伯菌引起的,因为 如果不进行抗生素治疗,该菌的亡率高达 50%。
当这些细菌生活在生物膜中时,它们对药物的耐药性会更强。生物膜是一种粘在一起并嵌入保护性黏液中的微生物。最近的研究表明,60-80% 的感染与细菌生物膜有关,这会增加细菌的耐药性。
“它就像是细菌给自己披上的一层外衣,”弗利曼说。
她的研究是研究如何去除保护层并暴露细菌,以便通过人体免疫系统或目前无法穿透生物膜的抗生素杀细菌。通过这项研究,弗莱曼发现了牛产生的肽如何快速杀 肺炎克雷伯菌。
她确定肽与糖连接相互作用,使粘液保持完整。她将这个过程比作切割链式栅栏。一旦多个链条被切断,粘液结构的完整性就会受到破坏,肽就会进入并摧毁不再受保护的细菌。
弗利曼说:“我们的研究表明,聚脯氨酸肽可以在治疗后短短一小时内渗透并开始破坏粘液屏障。”
肽还有另一个优势——一旦它突破保护性粘液屏障,测试表明它杀细菌的效果比抗生素更好,后者是治疗无法治愈的感染的最后手段。肽通过在细菌细胞膜上打孔来杀细菌,与其他抑制细胞内部生长的抗生素相比,它能迅速导致细菌亡。
这种肽还可以用作外用药物,用途广泛,尤其是用于队,用于治疗野外开放性伤口。“细菌每 30 分钟分裂一次,所以你必须迅速采取行动,”弗莱曼说。
她的研究的下一阶段将寻求了解该肽功效背后的生物学原理,以及其他药物的组合是否有助于其应用。
她的研究由美国国立卫生研究院为期三年的“独立之路”R00 资助计划资助,目前已进入第二年。她的研究最初是作为德克萨斯大学奥斯汀分校的 K99 奖学金开始的,她曾在该校工作,之后于 2022 年 9 月加入 UCF。
弗利曼表示,对耐药性感染的研究必须继续,因为它们对健康构成了极大威胁。
“据估计,到 2050 年,抗生素耐药性细菌感染将成为人类亡的首要原因,”她说。“我们的工作重点是为这场后抗生素时代的战斗做准备,届时我们认为理所当然的普通抗生素将不再有效,危及癌症治疗、器官移植以及任何依赖有效抗生素疗法的现代医学进步。”