细菌产生的抗生素的可能替代品

许多细菌会产生一些物质，以便在竞争激烈的自然环境中比竞争对手更具优势。波恩大学医院 (UKB)、波恩大学和德国感染研究中心 (DZIF) 的研究人员发现了一种新的羊毛硫抗生素，即 epilancin A37。它是由皮肤上的葡萄球菌产生的，专门对抗皮肤上的主要竞争对手棒状杆菌。这种特异性可能是由一种非常特殊的作用机制介导的，研究人员能够详细解读这种机制。他们的研究结果现已发表在著名的 ISME 期刊上。

由于引起感染的病原体对抗生素的耐药性不断增加，开发新的抗菌物质非常重要。人们寄希望于革兰氏阳性菌产生的一类新物质，即羊毛硫抗生素。这些抗菌肽通常具有非常窄的活性谱。“从医学角度来看，这类化合物非常有趣，因为它们可以专门攻击单个生物群，而不会影响整个细菌群，例如广谱抗生素的情况，”通讯作者 Fabian Grein 博士说，他最近担任英国国立大学制药微生物研究所 DZIF 研究小组“细菌干扰”的负责人，也是波恩大学跨学科研究领域 (TRA)“生命与健康”的成员。

与棒状杆菌相比具有根本的竞争优势

由 Fabian Grein 和 Tanja Schneider 领导的 UKB 研究团队与波恩大学生物物理化学教授 Ulrich Kubitscheck 领导的团队现在发现了一种新的羊毛硫抗生素，即 epilancin A37。它由葡萄球菌产生，葡萄球菌是皮肤和粘膜的典型定植者。人们对这些抗菌肽知之甚少。“我们能够证明 epilancin 在葡萄球菌中广泛存在，这凸显了它们的生态重要性，”第一作者、波恩大学 UKB 制药微生物研究所的博士生 Jan-Samuel Puls 说。这是因为葡萄球菌和棒状杆菌是人类微生物群的重要属 - 即所有微生物的总和，如细菌和病毒 - 在鼻子和皮肤中，与健康和疾病密切相关。产生这种化合物的需要表明物种之间存在明显的竞争。研究人员能够证明新发现的 epilancin A37 对棒状杆菌具有非常特异性的作用，棒状杆菌是皮肤微生物群中葡萄球菌的主要竞争对手之一。

解密“细菌战争”新作用模式

“这种特异性可能是由一种非常特殊的作用机制介导的，我们能够详细破译这种机制，”Grein 说。Epilancin A37 穿透棒状杆菌细胞，最初不会破坏它。抗菌肽在细胞中积累，然后从内部溶解细胞膜，从而杀死棒状杆菌。共同作者、英国国立大学制药微生物研究所的 Thomas Fließwasser 博士、波恩大学博士后研究员和 DZIF 研究小组“细菌干扰”的代理负责人补充道：“我们的研究表明，特定的作用机制可用于专门对抗单一细菌物种。因此，它为我们提供了一个‘概念证明’”。