全世界的抗菌素耐药性正在上升，这正成为结核病等传染病的一个问题，因为只有少数活性物质可以对抗这些疾病。马丁路德大学的药剂师Halle-Wittenberg (MLU)现在已经找到了一种方法，既能提高普通结核病药物的疗效，同时又能降低对它的耐药性。该研究小组在国际期刊《分子》上发表了最新进展。结核病是一种由结核分枝杆菌传播的疾病，经常影响呼吸道。结核病通常用抗生素治疗。MLU药学院的Andreas Hilgeroth教授说：细菌对普通抗生素的耐药性正在日益增长。如果患者对标准治疗没有反应，则需要更强的药物，有时还伴有更强的副作用。
由抗生素引起的细菌性抑制区，图片：Swiss National Science Foundation (SNSF)
博科园-科学科普：但是细菌也会对这些更强的抗生素产生抗药性，如果一种菌株对几种抗生素有耐药性，就称为多耐药性结核病。2016年世界卫生组织(WHO)记录了49万多耐药结核病病例。为了解决这个问题，Halle的研究人员采用了另一种方法：不是开发一种新的活性物质，而是寻找一种方法来提高现有药物的疗效。结核菌会在抗生素发挥作用之前，将这些物质从细胞内部抽出来，从而保护自己免受抗生素的侵害。如果这种泵送机制在细菌内部被阻断，或者至少被阻碍，这可能会提高目前药物的疗效。药剂师研制出一种新的化合物，将其与传统的结核抗生素结合，并测试其有效性。
证明了这种化合物在抗生素异烟肼的作用下取得了很好的效果，并阻断了细菌的泵浦机制，这提高了异烟肼的效果，肺结核是世界上最常见的传染病之一，通常是致命的。据世卫组织估计2016年约有160万人死于该病。从事SNSF项目研究人员在一个以前很少被发现的地点发现了新颖的抗生素活性化学物质：一种普通田间杂草的叶子。刚刚发表的研究结果表明，这个微观世界含有许多未知的自然产物，可能会导致新药的产生。今天使用的许多抗生素都是由细菌自身制造的天然产物发展而来，以抵御其他细菌。
不同细菌引起的抑制区，图片：Swiss National Science Foundation (SNSF)
这些产品过去主要在土壤中寻找和发现。现在苏黎世ETH微生物研究所的Julia Vorholt和Jorn Piel已经转向了一个完全不同的生态系统：植物的叶子。作为由瑞士国家科学基金会(SNSF)资助的“抗菌素耐药性”(NRP 72)国家研究项目一部分，研究人员正在从野生的拟南芥(thale cress)的叶子表面调查菌株。这种被称为叶状球体的微观世界营养不良，这导致了激烈的竞争压力，因此细菌会产生多种物质来保护它们的栖息地。这是因为尽管食物供应稀少，但根瘤菌群中仍有大量的生物体。Vorholt和Piel研究了分布广泛的thale cresses中超过200种菌株。
不同细菌间的抗生素作用不同
这些菌株的基因组已经被破译，但到目前为止还没有以任何有针对性的方式进行分析。应用生物信息学技术来研究能够控制物质生产并对其他细菌产生影响的基因簇。为了确切了解这些影响是什么，研究人员在实验室中进行了平行测试：发现了725种不同菌株之间的抗生素相互作用，阻止了一些细菌的繁殖。很明显，最大的问题是我们是否只是发现了其他栖息地的天然产物，或者我们是否偶然发现了具有全新特性的化合物。这对抗生素研究具有重要意义，抗生素研究正在寻找新的抗生素，其作用机制与今天的药物非常不同，因此可以克服现有的抗生素耐药性。
一种全新的化合物（可能是众多化合物中的一种）
为了确定是否在处理新的抗生素，研究人员必须详细研究化学成分。对一种特别高产的短杆菌菌株Leaf182的基因簇和化合物进行了研究。在此过程中发现了几种具有抗生素活性的化学物质。其中一种被研究人员命名为macrobrevin，它表现出了一种全新的化学结构。现在需要弄清楚巨噬细胞病毒和其他新发现的物质是否也能有效对抗在人体中引起疾病的细菌。这是一种令人兴奋的可能性，但更令人兴奋的是，已经证明了相对未被探索的根冠层仍然含有许多有待发现具有抗生素活性的天然产物：这个极其多样化的生态系统将为医学科学提供许多新方法，发现证实了扩大自然界中抗生素研究是值得的。
博科园-科学科普｜博科园-科学科普｜参考期刊文献 :《Nature Microbiology》｜研究/来自：哈雷-维滕贝格大学，瑞士国家科学基金会
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