“戏法贴”抗生素来啦！杀死细菌前先“拥抱”？

出品：科普我国

作者：欧阳浩淼（我国科学院微生物研讨所）

监制：我国科普饱览

抗生素是现代医学中的重要兵器，当咱们体内的一些细菌对健康构成要挟时，就需求抗生从来杀死细菌，直到咱们恢复健康。

说到抗生素，咱们还会想到“耐药性”。因为抗生素的乱用，以及细菌的快速变异，会导致有些细菌可以反抗抗生素，使抗生素失掉了功效。

那么，有没有一种抗生素可以打破“耐药性”的限制，更好地协助咱们取得健康呢？

（图片来历：veer图库）

抗生素是怎么发挥作用的呢？

咱们的身体中有许多的细菌，这是一种细小的生物，有些细菌是对身体有利的细菌，例如益生菌等；但是有些“坏”细菌会对咱们的身体构成要挟，让咱们感到不舒服，引起伤风、发烧等，这时候就需求抗生素进场了。

抗生素就像是一支军队里专门针对这些细菌的“大炮”，当它找到敌人——细菌时，就会开端对细菌进行进犯。有些抗生素可以直接损坏细菌的细胞壁或许细胞膜，然后杀死“坏”细菌；有些抗生素则是像是狙击手相同，可以进到细菌体内，精准地冲击它的关键部位；还有些抗生素则是像是奸细相同，潜伏在细菌内部，损坏它们的生存环境，让“坏”细菌变得软弱无力，终究被咱们的免疫体系打败。当抗生素开端和细菌战役时，它们就会不断地进犯细菌，直到细菌被悉数干掉停止，这样咱们就可以很快恢复。

（图片来历：veer图库）

新式抗生素：像戏法贴相同缠住细菌

从抗生素作用的原理中，咱们可以发现损坏细菌的细胞壁是一种十分有用的杀死细菌的办法。科学家们也在这个方向进行了很多的研讨，包含阻断细胞壁的组成，损坏细胞壁的结构等。那么，除了上述的办法，还有没有其他手法呢？

近期，荷兰乌得勒支大学研讨人员在《天然·微生物学》上宣布他们的最新发现，一种名为菌丝霉素的小分子抗生素可以拼装成较大结构，锁定在细菌细胞外表，就像戏法贴两边钩环密合粘在一同那样，使细菌无法逃脱，然后无法持续感染身体细胞。这一令人兴奋的发现，或许为抗生素开发带来打破性发展，对开发能对立耐药菌的新式抗生素具有重要意义。

这种菌丝霉素是一类由真菌菌丝体中产生的具有抗菌活性的酶，例如来历于松露菌的抗菌霉素-Plectasin。这种抗生素的共同之处在于，它不只是经过简略的化学结合来按捺细菌，而是经过一种奇妙的自拼装机制来增强其抗菌活性，这便是抗生素菌丝酶的“戏法贴机制”。

简略来说，这种小分子抗生素可以拼装成较大的结构，锁定在细菌细胞外表，就像戏法贴两边钩环密合粘在一同那样，使细菌无法逃脱，然后无法持续感染身体细胞。

以菌丝酶Plectasin为例，想要构成能杀死细菌的“戏法贴”，抗生素菌丝酶需求经过这几步：

1. 钙离子触发自拼装

菌丝酶Plectasin在钙离子的存鄙人，会产生构象变化，使其具有自拼装的才能，然后有用地自拼装在细菌外表。

2. 靶向细菌细胞壁前体脂质 II

一旦菌丝酶Plectasin产生构象变化，它们可以高效且挑选性地辨认并结合细菌细胞壁前体脂质 II（Lipid II），这个进程相似于钥匙刺进锁中。因为脂质 II 是细菌细胞壁组成进程中不可或缺的前体物质，因而这种结合也是自拼装进程的关键步骤。

3. 自拼装构成超分子结构

在细菌细胞外表，菌丝酶Plectasin分子进一步相互作用，构成密布的超分子结构。这些结构经过多点结合的方法，牢固地附着在细菌膜上，这种自拼装构成了一个相似“戏法贴”的细密超分子结构，牢牢地锁定在细菌外表。这种多点结合不只增强了酶分子在细菌外表的稳定性，还提高了其抗菌作用。。

4. 按捺细菌细胞壁组成

当这些超分子结构构成后，这些超分子复合物就像附着在细菌“环”上的细小“钩子”，钩住其方针脂质 II，然后阻挠脂质 II去组成新的细胞壁，终究导致细菌失掉结构完整性和功用，然后逝世。在这个进程中，即便某个脂质 II从“钩子”上挣脱，细菌仍被锁定在很多“钩子”中无法逃脱，无法引起进一步感染。

“戏法贴”的示意图

（图片来历：《天然·微生物学》）

经过“戏法贴”的共同作用机制，菌丝酶Plectasin具有应对多重耐药性细菌的潜力，这也使其成为了当时抗生素耐药性危机中的一个重要的研讨方向。

抗生素规划新思路：注重药物自拼装功率

除了Plectasin，科学家还发现许多抗生素或许都使用了相似这种自拼装的“戏法贴机制”来增强其抗菌活性。这一发现也为抗生素的规划供给了新思路：不只要考虑药物与靶标的结合才能，还需求注重药物自拼装的功率。学习这种机制，未来或许开宣布可以更有用对立细菌感染的药物，然后应对日益严重的抗生素耐药性问题。

此外，科学家对立生素菌丝酶在人体内的作用和安全性也进行了研讨。结果表明，这种抗生素在动物试验中可以反抗由金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和铜绿假单胞菌等引起的感染。下一步将经过临床试验进一步评价其在人类中的使用远景。

抗生素耐药性是全球医疗保健体系面对的严重应战。耐药性细菌的呈现使得许多传统抗生素失掉了作用。抗生素菌丝酶的“戏法贴机制”研讨为抗生素的研讨和开发拓荒了新的途径，经过了解和使用药物的自拼装机制，科学家们可以规划出更有用的抗菌药物，这对未来的抗菌医治供给了名贵的思路。这不只可以延伸现有抗生素的使用寿命，还或许开宣布对立耐药性细菌的新兵器。

期望这一发现可以激起更多研讨，推进抗生素开发进入一个新的年代，然后维护人类健康免受细菌感染的要挟。