细菌细胞壁磷壁酸抑制剂可恢复 MRSA 敏感性

2016-04-11 07:10 来源:丁香园 作者:郁闷中落寞
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纽约(Reuters Health)报道称研究人员发现,通过抑制细菌细胞壁磷壁酸(teichoic acid)合成可以恢复甲氧西林耐药的金黄色葡萄球菌对于β内酰胺类抗菌药物的敏感性。该研究发表在近期的 Science Translational Medicine 杂志上。近日 Medscpae 网站也进行了报道。

来自 Merck 研究实验室的 Christopher Tan 博士称,使用如 tarocin A 或者 tarocin B 这样的非抗菌药物来治疗,可以恢复 MRSA 对无效的β内酰胺类药物的敏感性。重要的是,这种协同杀菌的作用在体外实验和 MRSA 感染的免疫缺陷动物模型中都观察到了。

Tarocins 可以阻断 TarO ,这种酶参与金黄色葡萄球菌磷壁酸合成的第一步。Tan 博士的团队调查了 tarocin A 和 B 对 MRSA 临床分离株以及 MRSA 感染小鼠模型的效果。Tarocin A 和 B 都具有抑制 TarO 的活性,而 TarO 与 MRSA 的耐药性密切相关。

根据 3 月 9 日 Science Translational Medicine 的在线报告,tarocin A 和 B 可以使临床分离株对β内酰胺的最低抑菌浓度降低 50 倍以上,并恢复 75%~80% 临床分离株的临床敏感性。Tarocin A 和 B 表现出对 MRSA 和 MRSE(耐甲氧西林的表皮葡萄球菌)临床分离株与亚胺培南协同的抗菌活性。

在 MRSA 感染的动物模型中,双氯西林和 tarocin A 单独给药无效,但是联合使用 24 h 后细菌负荷呈现显著的剂量依赖性降低。

Tan 博士称,尽管这些发现还是非常早期的发现,但是为他们的工作提供了一个新的方向,可以更好的开发出下一代的抗菌药物。

通过发现伴侣药物(如,佐剂)来改善现有抗菌药物的活性,削弱细菌其他生理机制和它们对于抗菌药物的抵抗作用。这意味着存在多种新的药物靶点,完全新类型的化合物(例如,它们本身并不抑制和杀灭细菌细胞)可以用以解决目前我们面对的抗菌药物耐药危机。

Tan 博士也表示,Tarocin 还没有在临床患者中试验和使用过,目前仅仅在动物感染模型中表明它们可以恢复 β 内酰胺对 MRSA 感染的活性。这仍然是在新发现的初始阶段,后续的方向尚不明确。

耶鲁大学的 David Spiegel 博士称,联合方案增加现有β内酰胺的敏感性这个思路是一个令人激动的 MRSA 治疗方向。新的细胞壁磷壁酸合成抑制剂的发现也是一个非常重大的进步。他表示:「希望就在眼前。」激动人心的新策略正在发展中,用以解决抗菌药物耐药相关的全球健康问题。

加拿大约克大学的 Dasantila Golemi-Kotra 博士在邮件中告诉了 Reuters Health 关于细胞壁磷壁酸和 MRSA 的相关性,目前只有极少的方法治疗 MRSA,文中的这些化合物间接增加了β内酰胺例如苯唑西林和甲氧西林对于金黄色葡萄球菌的活性。

她表示,和其他类型抗菌药物不同,β内酰胺类杀菌的效能很强,而相关毒性很少。因此,tarocins 也是毫不夸张的「奇妙分子」。当然,治疗 MRSA 仍有希望,tarocins 对目前全球抗菌药物耐药的阴霾是一线希望。但是,细菌一遍一遍地告诉我们,它们是非常有韧性的,会不断进化。因此,我们必须用非常谨慎的态度来使用抗菌药物。

扩展阅读

磷壁酸可见于多种革兰阳性细菌的细胞壁,例如金黄色葡萄球菌、链球菌、芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌、棒状杆菌、李斯特菌等,形态是从肽聚糖向外延伸的。磷壁酸在革兰阴性菌中并未发现。它们可共价连接于 N-乙酰胞壁酸或者肽聚糖层的 N-乙酰胞壁酸单元之间的四肽交联末端 D-丙氨酸,或者被锚定于细胞膜作为脂锚。磷壁酸固定在膜脂被称为脂磷壁酸(LTAS),而共价结合的肽聚糖磷壁酸被称为壁磷壁酸(WTA)。

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图片翻译自 slideshare 网站

磷壁酸的主要功能是吸引钠、镁等阳离子给细胞壁提供刚性,磷壁酸可被 D-丙氨酸酯基或 D-氨基葡萄糖取代而具有两性,这些两性的磷壁酸可以作为 Toll-样受体 2 和 4 的配体。磷壁酸也可限制自噬素的能力来打破 N-乙酰葡萄糖胺和 N-乙酰胞壁酸之间的β结合,以此来参与辅助调节细胞生长。还有未被完全证实的作用是作为一些革兰阳性噬菌体的受体分子。

参与 WTAs 合成的酶被命名为:TarO、TarA、TarB、TarF、TarK、TarL 等。

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编辑: 罗妍

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