一个国际研究小组已经确定了铜绿假单胞菌如何设法将其外膜附着在细胞壁上,细胞壁是一种充当药物屏障的结构。这项由西班牙精细化学研究所(IQF-CSIC)和美国圣母大学领导的发现开辟了削弱这种自然防御并使细菌容易受到抗生素侵害的新方法。由于这种微生物具有耐药性,被世界卫生组织认为是世界上最危险的15种微生物之一。
在 Ypê 品牌产品中检测到细菌后,这项研究引起了广泛关注,导致国家卫生监督局 (Anvisa) 禁止在巴西将受污染的产品用于商业用途。研究揭示了可以使世界各地患者受益的机制。
细菌如何创造它们的盔甲
科学家发现,铜绿假单胞菌利用一种“分子铆钉”将外膜与细胞壁连接起来,形成了几乎无法穿透的双重屏障。这种双重结构使得细菌能够逃避多种药物的作用,包括青霉素和其他广泛使用的抗生素。
PA2854 蛋白被确定负责构建这一关键链接。研究人员能够使用高强度 X 射线晶体学在原子水平上观察这一过程。通过在实验室测试中阻止这种“铆钉”的形成,研究小组能够显着削弱细菌装甲,使其更容易接触药物。
新疗法的前景
所确定的防御机制并非铜绿假单胞菌所独有。其他分类为革兰氏阴性的细菌使用相同的系统来保护自己,这扩大了发现的潜力。该研究为开发专门阻断多种耐药微生物中这种“分子铆钉”的疗法铺平了道路。
科学家强调,了解超级细菌如何构建防御的细节对于设计新药至关重要。这种方法可能会带来更有效的药物来对抗由多重耐药菌株引起的医院获得性感染。
研究要点包括:
- PA2854蛋白在细菌中充当“分子铆钉”
- 阻断这种蛋白质会削弱外膜
- 该机制适用于其他革兰氏阴性菌
- X 射线晶体学允许在原子水平上进行观察
- 结果可能会导致新的抗生素的产生
铜绿假单胞菌的风险
这些细菌天然存在于土壤、水和潮湿环境中。他们的感染程度从轻微(如外耳炎)到严重(导致肺炎和严重肺部感染)不等。在医院中,它会导致院内感染,从而损害免疫功能低下的患者。
就 Ypê 产品而言,细菌形成的生物膜甚至对清洁产品和消毒剂也表现出抵抗力。这凸显了微生物在不利环境中保护自身的非凡能力。
全球抗菌素耐药性挑战
抗生素耐药性的增加是当代最大的公共卫生问题之一。药物的过度使用、医院环境中抗生素的持续接触以及环境污染,为超级细菌的出现创造了条件。全球卫生组织警告说,如果不进行干预,多重耐药微生物引起的感染可能会变得无法控制。
IQF-CSIC 和 Notre Dame 的发现为应对这种情况提供了不同的视角。该研究不是简单地寻找新的抗生素,而是加深了对这些细菌如何建立防御的了解,使我们能够制定更有针对性、可能更有效的策略。
研究的后续步骤
实验室测试阶段的工作仍在继续。研究人员现在正在寻求验证阻断 PA2854 蛋白是否在活体模型中有效,以及这是否会导致开发出可供临床使用的新的可行药物。与制药公司的合作可以加速这一发现转化为医疗实践。

