Nature子刊:科學家發現了新的廣譜抗生素

2021-01-14 健康界

根據美國疾病控制和預防中心的數據，美國每年約有200萬人感染耐藥細菌，並因此造成23,000多人死亡。世界衛生組織（WHO）也警告說，「越來越多的感染，比如肺炎、肺結核、淋病和沙門氏菌病等變得越來越難以治療，這主要是因為治療它們的抗生素變得不那麼有效了。」 此外，世界衛生組織最近發布了對人類健康構成威脅的抗生素耐藥病原體的全球優先級清單。

抗生素耐藥已經成為這個時代的公共威脅之一，我們迫切需要新的抗生素來對抗這些耐藥細菌。

近日，佛羅裡達國際大學Herbert Wertheim醫學院的研究團隊發現了一種含有砷的新型廣譜抗生素——Arsinothricin抗生素（簡稱AST），並通過研究證明該抗生素對一些影響公共健康的臭名昭著的細菌「非常有效」，包括可引起嚴重腸道感染的大腸桿菌、新生兒和重症監護病房感染增加的罪魁禍首、能抗 「最後的抗生素」碳青黴烯的陰溝腸桿菌以及引起牛結核病的牛分枝桿菌。該研究發表在Nature 's Communication Biology上。

該研究的作者Rosen說：「Arsinothricin是來源於土壤細菌的天然產物，對多類型細菌有效。AST是第一種也是已知唯一的天然含砷抗生素，我們對它寄予厚望。人們在聽到砷這個詞時會感到害怕，因為它可能是一種毒素和致癌物質，但砷作為抗菌劑和抗癌藥物已經很成熟。1908年，保羅•埃裡奇在找到以砷為基礎的梅毒治療後獲得了諾貝爾醫學獎，砷也用於治療熱帶疾病、預防家禽傳染病以及用作白血病化療。我們也測試了AST對人體血細胞的毒性，證實它不會殺死組織培養中的人體細胞 。」

目前，該研究團隊正在為這一發現申請專利，並希望與製藥行業合作開發藥物，但這是一個漫長且昂貴的過程，可能需要10年時間，而且不保證成功。但這些科學家的工作仍然非常重要。

Rosen說：「超過90％的潛在藥物在臨床試驗中失敗，但如果你不去嘗試，你永遠都找不到真正有效的藥物。」

參考資料：

[1] Scientists discover new arsenic-based broad-spectrum antibiotic

[2] Arsinothricin, an arsenic-containing non-proteinogenic amino acid analog of glutamate, is a broad-spectrum antibiotic

相關焦點

  • Nature：抑制大腸桿菌毒性的「秘密武器」已揭秘，新的抗生素還會遠嗎？
    他們發現，尿路致病性大腸桿菌pbgA缺失（ΔpgbA）菌株含有抑制突變，而在質粒上重新引入pbgA後，大腸桿菌對血清和抗生素利福平的敏感性得到恢復，這表明pbgA必不可少。他們發現，PbgA屬於一種酶家族，而全長PbgA的結構與EptA最相似——一種在LPS 17的脂質A結構域中添加磷脂衍生的分子修飾的蛋白質。通過修飾這些磷酸基團，EptA為細胞提供了對與脂質A結合的抗生素（多粘菌素）的抗性。
  • Nature子刊 —華東理工大學楊有軍等建立廣譜殺菌劑羅丹明多樣庫|前沿用戶動態
    文章轉載自公眾號：iNature抗
  • 麻省理工科學家用AI發現一種廣譜抗生素:可抗超級細菌
    有預測稱，要是沒有新的藥物開發出來，到 2050 年耐藥菌將殺死上千萬人，但過去幾十年間，新藥物的發現和批准都已放緩。長期以來人們的發現沒有脫離現有分子的限制，這時候需要新作用機理的化學分子。麻省理工學院科學家利用一種新的機器學習方法，從 1.07 億個分子中篩選出了一種廣譜抗生素，可抗結核菌在內的超級細菌。此前 AI 曾經用來輔助發現抗生素，而這次則是 AI 在沒有任何人為條件的前提下，從頭發現的新分子。2 月 20 日，這項由麻省理工學院的合成生物學家吉姆 · 柯林斯（James Collins）領銜的研究，發表在《細胞》雜誌（cell）上。
  • Science子刊警告異體幹細胞移植中抗生素的危害
    近期來自斯隆-凱德琳癌症紀念研究中心的研究人員指出幹細胞移植患者如果服用某些抗生素會增加GVHD的嚴重程度，這一研究成果公布在5月18日的Science Translational Medicine雜誌上。其中關鍵在於一些抗生素是我們經常給移植患者使用的抗生素，這項研究能告訴我們哪些抗生素危害性最大，以及為什麼。
  • Nature雜誌1月不得不看的亮點研究
    【3】Nature子刊：解析關鍵細菌蛋白或有望開發出新型抗生素doi：10.1038/nsmb.3346細菌細胞往往有著保護性的外層結構—細胞壁，而動物細胞則沒有，組裝這種堅硬的護甲往往需要多個步驟，但有些細菌的「盔甲」往往能夠被抗生素靶向作用，比如青黴素和萬古黴素等。
  • 新型抗生素的開發距離我們到底有多遠?
    （青黴素），徹底改變了細菌感染的治療方法，而自那時起科學家們就開始不斷尋找新型抗生素來解決人類面臨的各種感染以及抗生素耐藥性的上升問題，然而新型抗生素的研發十分困難，過去40年裡只有兩類新型抗生素上市；儘管如此，科學家們依然投入了大量人力和財力在開發新型抗生素的道路上繼續前行，本文中小編就盤點了多項有望幫助科學家開發出新型抗生素的重磅級研究，分享給各位！
  • Nature:抗生素開發重大突破!新方法戰勝革蘭氏陰性菌的防禦機制
    2017年5月13日/生物谷BIOON/---在一項新的研究中，研究人員報導他們如今知道如何構建一種能夠穿透革蘭氏陰性菌的分子特洛伊木馬，從而解決了一個幾十年來一直阻止著為越來越有耐藥性的細菌開發有效的新的抗生素的問題。
  • Nature子刊:太陽能電池效率或大幅提升!
    論文連結：https://www.nature.com/articles/s41557-019-0297-7現代太陽能電池板採用工作原理基本一樣：一個光子產生一個激子，激子轉化為電流。然而，某些分子可通過單線態裂分使單個光子產生兩個激子，這類分子面臨的最大挑戰是，兩個激子的「存活時間」非常短（幾十納秒），科學家們很難將它們以電的形式收集起來。研究團隊通過新的設計規則，開發出了迄今為止最有效和技術上最有用的分子內單線態裂變材料。
  • Nature又上線2本新子刊!
    你的機會來了——2019年2月，Nature先後推出了兩本新子刊，分別是 Nature Food 和Nature Cancer。Nature雜誌的子刊達到了53本，其中20本為綜述期刊。2019年2月24日，Nature官網正式上線了一個新子刊：Nature Food。這是一本在線期刊，將於2020年1月正式啟動。
  • Nature子刊:逆轉皮膚衰老的關鍵在線粒體
    現在，科學家們在小鼠身上驗證了這一可能。他們發現，當線粒體功能受損，小鼠會在幾周內皮膚起皺、大面積掉毛髮。更意外的是，關閉引發功能障礙的突變可讓小鼠「重返年輕」——衰老症狀得到緩解。由阿拉巴馬大學伯明罕分校（UAB）醫學院的遺傳學教授Keshav Singh帶領的團隊發現，引發這一奇妙「現象」的突變發生在核基因中，關聯著線粒體功能。線粒體功能障礙引發衰老線粒體是維持細胞能量供給、有氧呼吸的主要場所。伴隨著衰老，線粒體功能也會逐漸衰退。
  • Cell:從結構上揭示轉座子擴散抗生素耐藥性機制
    多重耐藥菌的例子包括屬於健康的微生物組的一部分因而很難根除的細菌，比如MRSA（耐甲氧西林金黃色葡萄球菌），VRE（耐萬古黴素腸球菌）和產生ESBL（超廣譜β-內醯胺酶）的腸桿菌。跳躍DNA：耐藥性擴散的一種手段抗生素耐藥性在細菌之間擴散的主要促進因素之一是轉座子，也被稱作跳躍DNA，即能夠自主地在基因組中改變位置的遺傳因子。
  • Nature子刊，今年首個IF就突破12分，明年或可衝18分
    來自WoS截圖今年是Nature Sustainability拿到的第1個IF，作為Nature子刊，首個IF就超12分，確實值得我們關注~期刊基本信息關於此刊的具體情況，大家可以看看：https://www.nature.com/natsustain/
  • Nature子刊重磅:健康老年腸菌,讓年輕人「煥發新生」
    知幾文獻速遞是一個周更欄目 分享一周人體微生態及公共衛生相關前沿新聞 01 Nature子刊：健康老年腸菌，讓年輕受體「煥然一新」
  • Nature子刊:噬菌體療法可以緩解人類分枝桿菌感染
    直到廣譜抗生素的出現，它才被大家所遺忘。直到21世紀初，現代測序技術的興起和抗生素耐藥性的發展開始重新喚起人們對噬菌體生物學的興趣，噬菌體治療方法也重新回歸了科學家的視野。2017年4月，加利福尼亞州的一個研究小組成功地使用噬菌體治療患有多重耐藥細菌的患者。面對這一消息，常年奮鬥在噬菌體研究一線的Graham Hatfull教授感到十分興奮。
  • 我國科學家發現新型廣譜抗菌增效劑
    抗生素耐藥是國際廣泛關注的重大問題，新型抗生素替代是當前生物科學研究的一個熱點。在國家重點研發計劃「畜禽重大疫病防控與高效安全養殖綜合技術研發」重點專項支持下，中國農業大學朱奎教授和沈建忠院士研究團隊發現一種新型線性短肽SLAP-S25，對多種革蘭氏陰性菌均具有抗菌效果。
  • Nature Chemical Biology:發現一種新型抗生素
    對醫院和衛生機構來說，抗生素抗性是一個重要的問題。儘管對治療方法不斷有新的需求，但在過去的40年中也只開發了兩類新的抗生素。 現在，麥克馬斯特大學的研究人員發現了一種新的化合物，並開始開發了一種新的抵抗感染的幹預方法。
  • 100%臨床有效 廣譜抗生素新藥2期臨床
    總部位於麻薩諸塞州Waltham市的Entasis Therapeutics是一家專注於發現和開發新型抗菌產品的臨床階段的生物醫藥公司。近日，Entasis公布了其抗生素組合療法ETX2514SUL在多國進行的2期臨床試驗的積極頂線成果。
  • 周佳海/唐奕已合作發表2篇Nature、2篇子刊
    前言上海有機所/深圳先進技術研究院的周佳海研究員和UCLA的唐奕教授可謂是酶催化界的黃金拍檔，兩人合作的論文已有兩篇子刊，兩篇正刊。2016年，兩人合作的第一篇子刊發表在Nature Chemical Biology上（DOI:10.1038/nchembio.2202）；2018年，兩人合作，運用以抗性基因為導向的基因組挖掘技術成功發現了一種新型天然產物除草劑，發了一篇Nature（Doi: 10.1038/s41586-018-0319-4）；2019年兩人再次合作，揭示了多功能周環酶LepI的催化分子機制，發了一篇Nature
  • Nature子刊:抗癌又抗衰,心臟病藥物大放異彩!
    衰老--人類亙古不變的話題，即便在眾多疾病侵襲的當今，也依然作為研究熱點而存在，在過去的十年中，科學家們發現衰老細胞在越來越多的疾病中發揮著重要作用，從關節炎到動脈粥樣硬化，甚至在癌症患者中起到了至關重要的作用。
  • Nature子刊封面：哈佛等開發微型手術機器人
    科學家們希望用機器人來替代一部分人手的工作，從而克服人手在微小尺度操作的局限性，包括手部震顫和其他細微手部動作對手術造成的影響。近日，來自索尼集團和哈佛大學的研究者們 (Hiroyuki Suzuki和Robert J.