《自然·通讯》新研究发现噬菌体强韧的链甲可有效捕获细菌 击败耐药性细菌感染

       一般而言，许多人会先选择抗生素作为治疗细菌感染的方案，但对着抗生素的滥用，耐药现象越来越常见。在这种情况下，不少研究人员开始把眼光放在了一种特立独行的病毒——噬菌体(phages)的身上。噬菌体可以感染细菌，通过寄生在细菌体内进行复制增殖，最终杀死细菌，是妥妥的“杀菌战士”。

　　莫纳什大学(Monash University)参与的一项合作研究近日又取得了一项与之相关的令人兴奋的发现，这可能最终导致针对耐药性细菌感染的靶向治疗。耐药性细菌感染，是对全球健康的最大威胁之一。

　　这项研究由莫纳什生物医学发现研究所的副教授法斯利·古里巴利和特雷弗·利思戈教授领导，近日发表在《自然·通讯》上。它概述了利用高分辨率成像技术揭示了称为噬菌体(phages)的病毒，是如何攻击和杀死伤寒病原体伤寒沙门氏菌的，并为科学家提供了一种新的理解——即如何将它们用于正在进行的抗微生物耐药性(AMR)的斗争中。

　　这项研究是莫纳什生物医学发现研究所(BDI)、莫纳什大学AMR研究中心和剑桥大学的研究人员合作完成的。

　　他们看到的是一种令人难以置信的噬菌体的“舞蹈”(choreography)，因为他们组装了噬菌体颗粒的主要成分：一个充满病毒DNA的头部和一个用来感染细菌的尾巴。

　　“我们看到了粒子的组成部分是如何在错综复杂的舞蹈中相互交错的。在分子水平上，手臂摆动并相互缠绕形成一条连续的链，支撑着噬菌体的头部，”副教授Coulibaly表示。

　　这种坚硬的链甲为噬菌体的DNA提供了进一步的保护。令人惊讶的是，噬菌体的尾巴却仍然很灵活。当它捕获细菌并最终将噬菌体DNA注入细菌时，它能够弯曲而不会断裂。”

　　图3:衣壳蛋白形成两个嵌套链交联。由主要衣壳蛋白的n端臂和e环组成的非共价链甲。图中还标识了N-ter和E-loops。衣壳蛋白的其余部分被省略了。b带表示辅助蛋白的外链甲。两种链甲结构的c表示。

　　噬菌体是一种感染细菌的病毒，每个噬菌体都针对它能杀死的细菌种类而有所不同。噬菌体可以被纯化到可以被FDA批准用于治疗细菌感染患者的程度，在美国、欧洲和最近的澳大利亚都取得了成功。

　　在莫纳什大学(Monash University)，抗生素耐药性影响中心(Impact AMR)正在努力解决这些问题，并在寻找治疗细菌感染的“噬菌体疗法”所需的新型噬菌体。

　　“这一发现将帮助我们克服噬菌体疗法中最关键的障碍之一，即准确地理解噬菌体的工作原理，以便提前预测和准确地为每个感染患者选择最佳的噬菌体，”Lithgow教授表示。

　　“它可以帮助将噬菌体疗法从同情式的使用，在那里所有其他的治疗选择已经用尽，到更广泛的临床使用。”

　　抗菌素耐药性是对全球健康、粮食安全和经济发展的最大威胁之一。这是亚洲的一场紧迫的卫生和人道主义危机，而且在全球范围内日益严重。

　　抗生素耐药性影响到社会的各个方面，它是由许多相互关联的因素驱动的，包括抗生素的过度使用，以及细菌迅速适应的特性，从而演变为耐药形式。抗生素耐药性感染的风险群体很多，包括使用呼吸机的COVID-19患者、分娩期间的母婴、手术患者、癌症患者和慢性病患者以及老年人。

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