医学
新型化合物能有效对抗“食肉”细菌
华盛顿大学医学院研究出新型抗生素，有望治疗难治性细菌感染。
圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员开发出一种新型化合物，该化合物在小鼠中能有效清除细菌感染，包括那些可能导致罕见但潜在致命的“食肉”疾病的细菌感染。该化合物可能成为一种全新的抗生素类别，对临床医生寻找更有效的抗菌治疗是一个福音，尤其是针对那些现有抗生素难以对付的细菌。
这项研究发表在8月2日的《科学进展》杂志上。
该化合物针对革兰氏阳性细菌，这些细菌可引起耐药性葡萄球菌感染、中毒性休克综合症和其他可能致命的疾病。它是通过斯科特·赫尔特格伦博士(分子微生物学Helen L. Stoever教授)、迈克尔·卡帕隆博士(分子微生物学教授)和瑞典于默奥大学化学教授弗雷德里克·阿尔姆奎斯特的实验室合作开发的。
对临床医生来说，一种新型抗菌药物将是个好消息，因为现有药物的耐药性病原体越来越多，且更加危险。
“我们测试的所有革兰氏阳性细菌对这种化合物都很敏感。包括肠球菌、葡萄球菌、链球菌和艰难梭菌，这些都是主要的致病菌类型，”共同高级作者卡帕隆说。“这些化合物对多种细菌具有广谱活性。”
这种化合物基于一种称为环熔2-吡啶酮的分子类型。最初，卡帕隆和赫尔特格伦曾要求阿尔姆奎斯特开发一种化合物，以防止细菌膜附着在尿道导管表面上，后者是医院相关尿路感染的常见原因。发现最终的化合物对多种细菌具有抗感染特性是一种意外的惊喜。
研究团队将其新型化合物家族命名为GmPcides(革兰氏阳性细菌杀灭剂)。在过去的研究中，作者表明GmPcides可以在培养皿实验中消灭细菌菌株。在最新的研究中，他们决定测试其对坏死性软组织感染的效果，这些感染通常涉及多种革兰氏阳性细菌，而卡帕隆已经有一个有效的小鼠模型。
最著名的此类疾病是坏死性筋膜炎或“食肉病”，它可以迅速破坏组织，严重到需要截肢来控制其扩散。约20%的食肉病患者死亡。
这项研究集中于一种病原体——化脓性链球菌，每年在全球导致50万人死亡，包括食肉病。感染化脓性链球菌并用GmPcide治疗的小鼠在几乎所有指标上都比未治疗的小鼠表现更好。它们的体重减轻较少，感染特征的溃疡较小，并且更快地抵抗感染。
该化合物似乎减少了细菌的毒性，并显著加速了受损皮肤区域的感染后愈合。
目前尚不清楚GmPcides如何实现这一切，但显微检查显示，治疗似乎对细菌细胞膜有显著影响，细胞膜是微生物的外包装。
“膜的一个功能是排除外部物质，”卡帕隆说。“我们知道在用GmPcide治疗五到十分钟内，细胞膜开始变得可渗透，允许通常应被排除的东西进入细菌，这表明这些膜已被破坏。”
这会破坏细菌自身的功能，包括那些对宿主造成损害的功能，并使细菌在对抗宿主免疫反应时变得不那么有效。
除了抗菌效果，GmPcides似乎更不容易导致耐药菌株的产生。设计用于产生耐药细菌的实验发现，能够抵抗治疗并将其优势传递给下一代细菌的细胞非常少。
卡帕隆解释说，在GmPcides可能进入当地药房之前，还有很长的路要走。
卡帕隆、赫尔特格伦和阿尔姆奎斯特已经为研究中使用的化合物申请了专利，并将其许可给他们拥有股份的一家公司QureTech Bio，期望他们能够与有能力管理药物开发和临床试验的公司合作，可能将GmPcides推向市场。
赫尔特格伦表示，创造GmPcides的这种协作科学正是解决抗菌素耐药性等棘手问题所需要的。
“各种类型的细菌感染都是一个重要的健康问题，而且它们越来越多地变得多重耐药，因此更难治疗，”他说。
“跨学科科学促进了不同研究领域的整合，能够产生协同的新想法，具有帮助患者的潜力。”