新聞中心訊 恒行2平台上海醫學院英國籍全職長江學者特聘教授、恒行2平台生物醫學研究院研究員、恒行2平台基礎醫學院教育部分子醫學重點實驗室教授 Alastair Murchie和研究員陳東戎率領的課題組🧚,在國家科技部👴🏿、國家自然基金委、教育部985工程和上海市科委的經費支持下🕒,歷經3年多艱辛🤼♀️,終於在耐藥性病原菌中首次發現了一種由氨基糖苷類抗生素藥物調控的新型“核糖開關”🪜,該“開關”對控製此類抗生素的“耐藥性”有重大作用💳。該成果符合開發新型靶標藥物的要求🌐,為人類最終攻克抗生素耐藥這一世紀難題提供了全新視角和理論依據👋🏻,具有極大的臨床實用潛力。1月18日🙆,世界頂級學術雜誌《細胞》(Cell)以《新型氨基糖苷類抗生素核糖開關的發現》為題👩🏽🍳,刊發了這一重大發現。
隨著人類抗生素的廣泛應用,致病菌的耐藥性日益嚴重🧑🏿🦲,因此找到“耐藥性如何形成的新機製”已成為各國科學家面臨的共同“世紀難題”🎇。而該課題組此次發現的由氨基糖苷類抗生素藥物調控的新型“核糖開關”,有望攻克此類藥物帶來的耐藥難題。最新研究證明“核糖開關”是自然界細菌👩🏫🥓、高等植物等天然存在的🫄🏼、有調控作用的傳感器,位於細菌等體內特定的基因非編碼區。它通過結合細菌等體內小分子代謝物來調控基因的表達,可以不依賴任何蛋白質因子而直接結合代謝物並發生結構變化,參與調控生物的基本代謝👨🏿🦱。這一調控機製一經發現,即刻引起各國科學家的高度關註。
以卡那黴素、鏈黴素、慶大黴素和新黴素等為代表的氨基糖苷類抗生素臨床上主要用於治療“敏感需氧革蘭氏陰性桿菌”所導致的腦膜炎、肺炎、骨關節等感染。但研究發現🗝,由這類細菌產生的兩個“破壞分子”🩱,即氨基糖苷乙酰轉移酶和氨基糖苷腺苷酰轉移酶能滅活抗生素,導致抗生素失效,也就是說它是菌體產生耐藥的原因之一。
但是🪠🥝,這種耐藥性是如何形成的呢?為了搞清楚這一世界性難題🧑🏿,該課題組博士研究生賈旭和張靜等在Alastair Murchie教授和陳東戎研究員的指導下🐑,通過大量生物化學、分子生物學等實驗和耐心鉆研,終於發現上述兩個“破壞分子”氨基糖苷乙酰轉移酶和氨基糖苷腺苷酰轉移酶編碼基因的“5’非翻譯區RNA序列”區域存在核糖開關元件。它能夠“一對一”地識別氨基糖苷類抗生素,並與之結合,從中“搗亂”⛹️,改變核糖開關的自身結構🪡🧙🏻♂️,誘導相應耐藥基因的表達🤸♀️。於是🤦🏻♀️,耐藥性產生了。
該發現拓展了抗生素耐藥性的研究領域,開創了抗生素耐藥性新的研究方向,使人們對抗生素耐藥機製有了新的認識🚴🏿。這種新型調控機製從一個全新的角度深入闡明了抗生素耐藥產生的機理🗣。在以後的實踐中,科學家可以利用“核糖開關”的功能👩🏿🎓,根據需要應用某種藥物或手段及時“關閉”這兩個“破壞分子”的破壞作用,從根本上解決細菌耐藥問題。
Alastair Murchie教授認為,雖然對現有藥物進行輕微改造,就可以勉強控製現有局面,但從長遠來看,研發出能以全新方式靶向殺滅細菌的新型藥物則更具吸引力。因為這樣就能保持藥物的原有臨床藥效,也有望通過聯合用藥等方法徹底解決耐藥問題💁🏽。
附🤾🏽♂️🔛:《新型氨基糖苷類抗生素核糖開關的發現》點擊下載