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耐药-凝血因子这种水解细菌包膜中重要脂多糖的能力

施魏因施泰格退役

綠膿桿菌和鮑曼不動桿菌,這兩種細菌最近被國際衛生組織(WHO)列入因抗藥性而對人類健康威脅最大的12種細菌之列。革蘭氏陰性菌的特點是,它有由一層內細胞膜、一層薄的細胞壁和一層外細胞膜組成的包膜,這使得它們更難被殺滅。

目前認為,這種微生物耐葯率不斷提高的原因主要是,抗菌葯的不合理使用及濫用。多重耐葯細菌感染因此出現,感染患者往往會有病情複雜、治愈困難等特點。因為多重耐葯菌除了頑強,還兼有「與時俱進」的能力——它們中的一些已經能躲避免疫系統的攻擊。

通過進一步探索其中機理,研究人員發現,凝血因子是通過輕鏈——兩種蛋白組成部分之一——在細菌上起效的,另一個蛋白組分(重鏈)沒有此效果。

「利器」或就在人體內科學家們認為,體內缺乏凝血因子——例如像有凝血障礙的血友病患者那樣,與罹患敗血症、肺炎等細菌性疾病存在相關性,暗示這些凝血因子可能在凝血的同時也有抗感染的作用。

團隊發現,凝血因子VII的輕鏈對所有被檢測的革蘭氏陰性菌都有效。輕鏈與凝血因子在感染綠膿桿菌和鮑曼不動菌的小鼠體內都可以有效抗感染,重鏈則無效果。

來自中國四川大學的一個研究團隊發現,凝血因子VII、IX和X除了在凝血過程中有重要作用,可能還可以對抗革蘭氏陰性菌,其中包括像綠膿桿菌(Pseudomonas aeruginosa)和鮑曼不動桿菌(Acetinobacter baumannii)這樣廣泛抗藥的細菌。

「超級細菌」遇上新對手凝血因子能否成為抗菌利器今日視點本報記者 張夢然多重耐葯細菌的出現,是一種細菌變異及過度使用抗菌藥物造成的嚴重後果,其導致的感染,會造成緊急公共衛生風險。因為目前,尚缺乏對抗這一類細菌的有效藥物。

在實驗室培養環境下,探究人員將輕鏈加入大腸桿菌中,清晰觀察到細菌的細胞包膜先是出現損傷,然後在4個小時內整個細菌細胞幾乎被完全破壞。

而且,多重耐葯菌很容易就通過污染的手、物等方式進行傳播,容易造成大面積感染,甚至導致死亡。推進多重耐葯菌感染防控,對於公共衛生事業來說意義重大。

不過,科學家們最近發表在國際期刊《細胞研究》上的一項研究發現,凝血因子——受傷后參与血液凝固的血液成分——或能為對抗多重耐葯細菌提供新策略。

宋旭表示,目前已知沒有任何一種抗菌物質是通過水解脂多糖起效的。明確以脂多糖水解為基礎的抗菌機制和凝血因子的抗菌特點,結合以較低成本大規模生產這些凝血因子的能力,或能提供性價比高的新策略,用來對抗由抗藥性革蘭氏陰性菌引發的緊急公共衛生危機。

下一步應低成本大規模生產凝血因子這種水解細菌包膜中重要脂多糖的能力,表明它們可能有抗革蘭氏陰性菌的潛力。

抗菌葯濫用導致的風險超級細菌被認為是全球醫療健康領域最具挑戰性的目標之一,幾乎讓人類陷入了無葯可用的窘境。因為大部分抗生素都對其不起作用。不過,儘管人們對「超級細菌」這一名稱更為熟悉,但它們的準確稱呼應該是「多重耐藥性細菌」,並不特指一種細菌,而是泛指對多種抗生素具有耐藥性的細菌。

論文的通訊作者宋旭表示:「在研究中,我們發現人體內的一類抗菌性蛋白可以有效對抗耐葯的『超級細菌』。許多抗菌物質都是針對細胞代謝過程或者細胞膜,但這些蛋白不同,它們是通過水解破壞細菌外膜的脂多糖來起作用的。脂多糖對於革蘭氏陰性菌的存活十分重要。」

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