科技日报：靠裂解酶这张“嘴” 噬菌体轻松“吃掉”超级细菌
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在人或动物的肠道、口腔及生殖道内 ， 普遍存在着一种“共生菌”——粪肠球菌 。 近年来研究发现 ， 由于新型抗生素的研制速度远远赶不上耐药菌的进化速度 ， 部分粪肠球菌耐药性严重 ， 逐渐演变成“超级细菌” 。
俗话说“一物降一物” ， “超级细菌”的天敌又会是谁呢？来自福建师范大学生命科学学院、南方生物医学研究中心欧阳松应教授认为 ， 噬菌体或能做到 。 日前 ， 他们课题组在国际病原学杂志《公共科学图书馆-病原体》上发表研究称 ， 一个结构类似“八爪鱼”的裂解酶“LysIME-EF1” ， 能够高效裂解多种粪肠球菌临床株 ， 具有巨大的潜在应用价值 。
欧阳松应表示 ， “LysIME-EF1”可以作为生物前体 ， 用来开发针对粪肠球菌临床株的生物药物 ， 最终解决攻克耐药细菌的难题 ， 而噬菌体疗法有望成为人类对抗细菌的最后一道防线 。
细菌越来越“聪明” 进化出一系列“逃生”策略
粪肠球菌是一种革兰氏阳性菌 ， 又名粪链球菌 ， 可引起人的心内膜炎、菌血症、泌尿道感染及脑膜炎等多种疾病 。 在需氧革兰氏阳性菌导致的医院内感染中 ， 其致病率仅次于葡萄球菌 。 在全球范围内每年由于粪肠球菌感染而导致死亡的人数高达1.7万 ， 并且还在逐年攀升 。
近年来 ， 由于抗生素的长期和大量不规范使用 ， 粪肠球菌获得性耐药性不断上升 ， 治疗粪肠球菌感染日益困难 。 “细菌耐药性又称抗药性 ， 是指细菌暴露于抗细菌药物（如常用的抗生素）时发生改变 ， 使得这些药物逐渐失去效果 ， 不能发挥抗菌作用 。 ”欧阳松应说 。
据介绍 ， 粪肠球菌长期对抗药物 ， 已经越来越“聪明” ， 进化出一系列“逃生”策略：能通过改变青霉素结合蛋白的结构 ， 降低与青霉素的亲和力使药物失效 ， 来“逃避”被杀死的命运；能编码产生青霉素酶来降解青霉素 ， 实现对青霉素这类抗生素的耐药性；它还能形成生物包被膜 ， 将自己紧紧包裹在膜内 ， 从而使药物作用失败 。
究其原因 ， 欧阳松应分析 ， 对抗粪肠球菌药物大多数为多年前所研发 ， 更新换代速度慢；有些粪肠球菌在形态结构上产生耐药性变化 ， 同时粪肠球菌耐药机理研究不透彻 ， 缺乏相应的实验数据指导药物开发 。 因此 ， 目前急需解决的问题是彻底了解粪肠球菌耐药机理 ， 为药物研发提供理论基础 。
“随着细菌耐药性问题的日益突出 ， 特别是农业农村部规定2020年起饲料中全面禁止添加抗生素 ， 寻找新的抗菌制剂已刻不容缓 。 ”欧阳松应表示 ， 而噬菌体及其裂解酶 ， 因具备高效杀菌能力 ， 被誉为粪肠球菌的“天敌” 。
“撕碎”细菌细胞壁 噬菌体及其裂解酶成抗菌“生力军”
噬菌体及其裂解酶为什么能抗菌？其抗菌机理与现有药物有什么不同？
欧阳松应告诉科技日报采访人员 ， 噬菌体是指能够“吃”细菌的一些病毒 ， 它在地球的每个角落随处可见 ， 在泥土、动物内脏、人类手上等 ， 都可以找到噬菌体的踪影 。 “幸运的是 ， 它对人体无害 ， 只能专门以细菌为生 。 而且每种噬菌体几乎只‘吃’一种细菌 ， 因此它们能靶向特异的致病细菌 。 同时 ， 它有自限性 ， 一旦针对的细菌群被消灭 ， 其数量将锐减 ， 不会在体内大量存活 。 ”欧阳松应说 。
裂解酶即噬菌体的“嘴巴” ， 它的作用在于撕碎细菌的细胞壁 ， 在与细菌细胞壁接触的数秒内 ， 就可以“撕碎”细菌细胞壁 ， 并能高效裂解多种细菌 。 据欧阳松应介绍 ， 由于噬菌体是病毒 ， 它对细菌的攻击是“物理攻击” ， 产生耐药性的可能性远小于抗生素 ， 因而不存在抗药性问题 ， 故可作为一种潜在的抗菌药物 ， 而且制备效率高、费用低 。
【科技日报：靠裂解酶这张“嘴” 噬菌体轻松“吃掉”超级细菌】
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