在全球抗生素耐药性危机日益严峻的今天,3月26日,一项刚刚发表在顶级学术期刊《自然》上的研究带来了希望之光:麦克马斯特大学的研究团队发现了近30年来第一个全新类别的抗生素分子——lariocidin(拉索西丁),这种分子能够击败目前最顽固的耐药细菌,甚至包括那些对"最后一线防御"碳青霉烯类抗生素产生抗性的超级细菌。而这一切的源头,竟是一个普通实验室技术员家后院的泥土样本!
从院子里的泥土到实验室的奇迹
故事要从一撮普通的花园泥土说起。麦克马斯特大学化学生物学家格里·赖特(Gerry Wright)教授的团队收集了来自汉密尔顿一个后院的泥土样本。他们将这些泥土放入培养皿中,并耐心等待了整整一年时间。
为什么要等这么久?
i那位自然界中有很多微生物生长缓慢,如果操之过急,可能就会错过奇迹的发生。
他们的耐心最终得到了回报。在将这些微生物暴露于大肠杆菌(一种常见但有时会导致严重疾病的肠道细菌)后,研究人员发现一个特殊的样本展示出了强大的抗菌活性——这来自属于杆菌属(Paenibacillus)的一个物种。
套索肽:细菌世界的"微型猎手"
经过进一步的筛选、基因组测序和结构分析,研究人员发现这种细菌产生了一种形状像套索的肽分子,他们将其命名为"lariocidin"(拉索西丁)。
"它的结构非常紧凑,令人难以置信地稳定,"赖特教授说,"就像一个完美打结的微型套索,甚至可能在被消化后仍然存活。"
但是,这个微型套索如何杀死细菌呢?
拉索西丁攻击细菌的方式与现有抗生素完全不同——它同时与细菌的核糖体(细菌的蛋白质工厂)和转运RNA(为核糖体提供氨基酸构建块)结合。
通过这种方式,它可以阻止遗传密码被正确读取,并扰乱密码,使输出变得混乱。这意味着核糖体产生了错误的肽链,其中一些可能最终对细菌本身产生毒性并杀死它。
就像让细菌的蛋白质工厂生产出了有毒产品,最终导致细菌自我毒杀,这是一个突破性的时刻。
超级细菌杀手的前景
在实验室研究中,拉索西丁减缓了多种常见细菌病原体的生长,包括许多多重耐药菌株。而且研究人员没有看到任何针对人类细胞的毒性迹象。
研究团队还用拉索西丁治疗了感染鲍曼不动杆菌C0286(这种细菌对被认为是最后防线的碳青霉烯类抗生素具有抗性)的小鼠。未经治疗的小鼠在感染后不到28小时就无法存活,但经治疗的小鼠在48小时后仍然全部存活,且血液中的细菌水平较低。
更令人兴奋的是,拉索西丁不受常见耐药机制的影响,产生自发抗性的倾向很低,这意味着细菌不太可能轻易对它产生抗性。
虽然这一发现令人振奋,但赖特强调,将这种分子转化为临床可用的药物还有很长的路要走。
研究团队目前正专注于寻找修改这种分子并以足够大的数量生产它的方法,以允许临床开发。
在抗生素耐药危机日益严重的今天,这项研究无疑为我们带来了新的希望。据世界卫生组织数据,每年约有450万人死于抗生素耐药感染,而且情况只会变得更糟。拉索西丁的发现,可能是人类与超级细菌战斗中的一个重要转折点。
参考文献:
Gerard Wright, A broad-spectrum lasso peptide antibiotic targeting the bacterial ribosome, Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-08723-7.
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