科学家意外发现超强抗生素，可有效对抗“超级细菌”

IT之家 11 月 9 日消息，“超级细菌”指那些对多种抗生素具有耐药性的细菌。而抗菌素耐药性（AMR）被认为是当今全球最紧迫的公共卫生挑战之一。

世界卫生组织（WHO）最新报告指出，目前处于研发阶段的抗菌药物数量“严重不足”。由于现有抗生素已被广泛探索，加上缺乏商业激励，新抗生素的研发投资相对有限。

英国华威大学和澳大利亚蒙纳士大学的化学家团队发现了一种极具潜力的抗生素 —— 前亚甲霉素 C 内酯（pre-methylenomycin C lactone），能够杀死耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）和耐万古霉素肠球菌（VRE）等“超级细菌”。相关研究成果已于 10 月 27 日发表于《美国化学会志》。

值得一提的是，这种物质实际上一直“隐藏在显而易见的地方”—— 这是在制备常用抗生素次甲霉素 A（methylenomycin A）的过程中产生的一种中间化学物质。

该研究的共同通讯作者、华威大学化学系及蒙纳士大学生物医药发现研究所教授格雷格・查利斯（Greg Challis）介绍称：“次甲霉素 A 最初是在 50 年前被发现的，虽然它已经被多次合成，但似乎没有人测试过合成中间体的抗菌活性。”

他补充道：“通过删除相关的生物合成基因，我们发现了两个此前未知的生物合成中间体，而它们的抗菌效力都远强于次甲霉素 A 本身。”

此次研究发现，次甲霉素 A 合成过程中的一种中间体 —— 前次甲霉素 C 内酯，对多种革兰氏阳性菌的抗菌活性比原始抗生素次甲霉素 A 高 100 倍以上。实验显示，它对导致 MRSA 的金黄色葡萄球菌（S. aureus）以及引发 VRE 的耐万古霉素肠球菌（E. faecium）均有效。

另一位共同作者、华威大学助理教授洛娜・阿尔哈拉夫（Lona Alkhalaf）表示：“令人惊讶的是，产生次甲霉素 A 和前次甲霉素 C 内酯的放线菌 ——Streptomyces coelicolor—— 是一种自上世纪 50 年代起就被深入研究的模式抗生素产生菌。在这样一个熟知的微生物中发现新抗生素，确实出乎意料。”

她指出：“看来 S. coelicolor 原本进化出能产生一种强效抗生素（前次甲霉素 C 内酯），但后来逐渐将其改造为一种更弱的抗生素 —— 次甲霉素 A—— 可能在细菌生理中起着不同作用。”

值得注意的是，研究人员在实验中没有检测到肠球菌对前次甲霉素 C 内酯产生耐药性的迹象，而在相同条件下，这些菌株对万古霉素却会产生耐药性。由于万古霉素是治疗肠球菌感染的“最后一道防线”，这一发现对应对 VRE 具有重要意义。

查利斯教授表示：“这一发现为抗生素研发提供了一种新思路。通过识别并测试天然化合物生物合成途径中的中间体，我们或许能找到更强效、耐药性更低的新型抗生素，为抗击抗菌素耐药性提供新武器。”

研究人员指出，前次甲霉素 C 内酯结构简单、活性强、难以诱发耐药性且易于合成，有望成为新一代抗菌药物候选，为全球每年因抗菌素耐药感染而死亡的逾 110 万人带来新的希望。

IT之家附论文地址：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c12501

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