科学家发现新型强效抗生素,对抗超级细菌效果提升百倍
作者: aeks | 发布时间: 2025-10-29 23:39 | 更新时间: 2025-10-29 23:39
抗生素耐药性(AMR)被认为是全球健康最严重的威胁之一。世界卫生组织(WHO)近期警告称,“在研抗菌药物数量过少”,且大多数易发现的抗生素已被找到。由于研发新抗生素成本高昂且经济回报有限,很少有制药公司投资这一关键领域。
### 发现隐藏的抗生素中间体
在近期《美国化学会志》的一篇论文中,莫纳什-华威联盟“应对新兴超级细菌威胁倡议”的研究人员报告发现了一种强效新型抗生素——前亚甲基霉素C内酯。该化合物一直“隐藏在明处”,是已知抗生素亚甲基霉素A自然合成过程中的一种中间化学物质。
华威大学化学系及莫纳什大学生物医学发现研究所的共同通讯作者格雷格·查利斯教授解释道:“亚甲基霉素A最初于50年前被发现,虽已被合成多次,但似乎无人测试过其合成中间体的抗菌活性!通过删除生物合成基因,我们发现了两种此前未知的生物合成中间体,两者的抗菌效力均远强于亚甲基霉素A本身。”
### 抗菌效力提升100倍
测试显示,其中一种中间体——前亚甲基霉素C内酯,对多种革兰氏阳性菌的活性比亚甲基霉素A高100多倍。它对金黄色葡萄球菌和粪肠球菌尤其有效,这两种细菌分别是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和耐万古霉素肠球菌(VRE)的病原体。
共同通讯作者、华威大学助理教授洛娜·阿尔哈拉夫博士表示:“值得注意的是,产生亚甲基霉素A和前亚甲基霉素C内酯的细菌——天蓝色链霉菌,是一种模型抗生素产生菌,自20世纪50年代起就被广泛研究。在如此熟悉的生物中发现新抗生素,着实令人惊讶。”
她补充道,天蓝色链霉菌最初可能进化出产生强效抗生素(前亚甲基霉素C内酯)的能力,但随着时间推移,转向产生效力较弱的亚甲基霉素A,后者可能具有不同的生物学作用。
令人鼓舞的是,研究团队发现在通常会导致对万古霉素产生耐药性的条件下,肠球菌对前亚甲基霉素C内酯未表现出耐药迹象。由于万古霉素常被用作这类感染的“最后手段”治疗,这一结果为应对WHO列为高度优先病原体的VRE带来了特别希望。
### 抗生素研发的新方向
查利斯教授指出:“这一发现为抗生素研发提供了新范式。通过识别和测试多种天然化合物合成途径中的中间体,我们可能发现强效、更耐耐药性的新型抗生素,助力对抗AMR。”
该抗生素开发的下一步将是临床前测试。今年早些时候,在《有机化学杂志》的一篇协同发表论文中,由莫纳什大学领导、与华威大学团队合作并获莫纳什-华威联盟“应对新兴超级细菌威胁倡议”资助的研究小组报告了前亚甲基霉素C内酯的可扩展合成方法,为进一步研究铺平了道路。
领导该合成工作的莫纳什大学化学学院大卫·勒普顿教授表示:“这种合成路线应能创造多种类似物,用于探究前亚甲基霉素C内酯的构效关系和作用机制。莫纳什大学的AMR影响中心为我们将这一有前景的抗菌剂推向前进提供了绝佳平台。”
凭借其简单的化学结构、强大的抗菌能力、明显的抗耐药性以及可扩展的生产工艺,前亚甲基霉素C内酯成为极具前景的新候选药物。它最终可能帮助挽救每年因抗生素耐药性估计失去的110万生命中的许多人。
DOI: 10.1021/jacs.5c12501