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【medical-news】抗击MRSA等病原体新法:让RNA再循环
译者:Docofsoul
《每日科学》2011年2月12日报道 —— 科学家已发现抗击危险病原体的新方式,使日益升级的人类与细菌之间的战争向人类最终赢得胜利的方向又推进了一步。
放大倍数为9560的扫描电子显微照片(SEM)显示耐甲氧西林金黄色葡萄球菌即MRSA为数众多的丛落。(照片来源:CDC/Janice Haney Carr)
在线发表于《PloS病原体》的一篇论文证实:通过阻挠细菌的RNA降解(对其繁殖至关重要的“家务劳动”过程)能力,科学家成功遏制了实验室与受感染小鼠中耐甲氧西林金黄色葡萄球菌即MRSA的活动。
该研究小组由罗彻斯特大学医学中心的一位微生物学家率队,目前正在开发比本论文所讨论的化合物效力更为强大的密切相关的化合物。
新的方法在抗击大多数毒力最强的MRSA菌株、抗击最严重类型的MRSA感染方面展现了希望,使抗生素能够渗透与生物膜紧密融合的细菌。
罗彻斯特大学医学中心微生物学与免疫学助理教授Paul Dunman(此前在内布拉斯加大学任教)说:“这一方法是向世界上最危险的细菌发动全新攻势的方法。我们希望本研究为开发全新一类抗菌素打开大门。”
本研究小组也包括来自内布拉斯加大学、阿肯色大学、范德比尔特大学与北德州大学健康科学中心的科学家。
MRSA感染属于已知最为致命的感染之一。仅在美国该超级病菌每年就导致五十万人住院、一万九千人死亡,比艾滋病导致的死亡人数还要高。在社区或医院都可能感染该病菌。
MRSA与其它危险的微生物之所以如此致命,主要是因为它们有能力快速适应变化中的环境。细菌适应技能取决于其持续产生新的RNA分子的能力。RNA携带有关键信息,告诉细胞应该生产什么样的蛋白与具体的生产量。
这项新的研究集中于属于该过程一部分的关键的细胞学步骤:RNA降解。当一个RNA分子不再被需要时,就会被沉默与分解,其元件被回收放入原料池,以供细胞建立其它所需的RNA分子。
Dunman说:“对细菌而言,RNA降解是关键。细胞快速复制、对环境变化作出极快的响应。在少于三分钟内,一个新的RNA转录即告完成;蛋白被生产出来了,于是RNA被降解,作为原料供制造其它RNA分子。”
Dunman的研究小组发现,诸如RnpA这种分子在降解过程中起到了核心作用。在明确RnpA的活动意义后,该小组测试了超过二万九千种化合物以寻找抑制其活动的合适人选。他们找到了一种叫做RNAP1000的小分子;该小分子会让MRSA几乎处于静止状态。
向细菌的RNA再循环系统扔进一种破坏性因素(比如说丢进了一个“扳手”)就可能以多种方式损害MRSA。其中一个可能性是:由于信使RNA分子未以应有的方式被毁灭,于是原来应被关闭的一系列混乱的指令弄垮了MRSA;另外一个可能性则是MRSA无法制造新的RNA分子,因为原材料供应已被切断。
Dunman说:“我们相信这足以让超级细菌遭殃。细胞确实在生产着蛋白,只是所生产的蛋白并非其所需,因为它不再有能力生产必需蛋白了。”
该小组发现RNPA1000积极对抗在美国流行的MRSA类型,对万古霉素半成品敏感的金色葡萄球菌(VISA)与耐万古霉素金葡菌(VRSA)。该化合物也显示了对抗一大批其它被测试的病菌(包括表皮葡萄球菌、耐抗生素肺炎链球菌、化脓性链球菌与耐万古霉素屎肠球菌)的显著抗菌活动性。
RNPA1000在对抗MRSA生物膜的活动能力方面尤有前景,此膜的结构是该病菌在医学环境中的毒性表现的核心。目前的抗菌素在突破诸如导管之类设备上的MRSA生物膜方面存在很大难度,但是RNPA1000即使在细菌隐藏于生物膜中也能让其丧失活动性。
但该化合物并不影响用于治疗MRSA感染的其它药物(包括万古霉素、达托霉素或利福平);它确实影响了苯甲异噁唑青霉素(oxacillin),使之效力更强。这一发现使最终把诸如RNPA1000之类药剂与其它也以此种感染为靶标的药物结合起来具有可行性.
该化合物对小鼠也有一定的效力。在一项有关已感染的小鼠的实验中,所有未接受治疗的小鼠均告死亡,而接受大剂量RNPA1000的小鼠有一半生存了下来。该化合物在大剂量应用时对人类细胞也有一定的毒性。这些都表明,RNPA1000本身并不能直接用作抗菌素,从而促使Dunman及其同事去设计更为安全、更为有效的替代物。
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作者:admin@医学,生命科学 2011-02-17 17:08
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