科学家揭示了天然抗生素如何杀死结核病细菌

由土壤细菌分泌的天然产物显示出作为一种治疗结核病报告科学家在新的研究中发表的新药物的承诺EMBO分子医学。一个在瑞士工作的科学家团队展示了这种细菌如何产生一种天然抗生素吡咯霉素指孢囊菌属fulvum,工作。这种有希望的候选药物对许多对一线药物异烟肼治疗不再有反应的耐药结核细菌具有活性。

“自然和进化为一些细菌配备了强大的防御机制，以保护它们免受其他共享栖息地的细菌的侵害。”因此，筛选这些生物体产生的天然产物是寻找可能的新药来对抗传染病的一种强有力的方法，”该研究的主要作者、欧洲医学理事会成员、École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)瑞士教授斯图尔特·科尔(Stewart Cole)说。“通过这种方法，我们已经证明自然界的抗生素吡啶霉素是结核分枝杆菌的选择性杀手，结核分枝杆菌是导致人类结核病的细菌。它还能有效对抗对一线药物治疗如异烟肼产生耐药性的分枝杆菌。”

肺结核每年造成多达200万人死亡。有一个重要的需要新药由于目前抗生素的有效性受到耐药结核病的普及率的增加。用于治疗结核病的最有效的药物，例如异喹啉和利福平，通常不再有效。

研究人员鉴定了一种蛋白质，酶Nadh依赖性Enoyl（酰基载体蛋白质）还原酶或inha，这是抗生素的主要靶标。“通过选择和分离抗吡啶霉素的结核突变体和测序它们的基因组，我们发现称为ONHA的单个基因负责抗性对该天然产物的抗性，”COLE添加。

需要inhA基因来产生inhA蛋白，而inhA蛋白是结核病药物异烟肼的靶点。结果表明，吡啶霉素可以像异烟肼一样结合在InhA酶的同一个口袋上，但是在不同的位置，并且以不同的方式涉及到不同的分子事件序列。正是这些差异使吡咯霉素有能力克服耐药菌株分枝杆菌。

科学家们发现，用吡啶霉素处理活细菌会导致菌丝体酸的消耗，这种脂肪酸是细菌细胞壁的重要组成部分。

“我们发现吡啶霉素通过抑制Inha杀死结核分枝杆菌，即使在临床上孤立的细菌中，即使在药物异烟肼的抗药性，也提供了开发吡啶霉素或相关药剂治疗耐药结核病的有利机会，”COLE讲述。