亚利桑那大学团队开发携铜化合物,拟以“模拟铁”方式靶向杀伤MRSA

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亚利桑那大学图森医学院研究团队正在开发一种可与铜协同作用的抗菌药物,目标包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)等对常规治疗具有抗药性的病原体。相关研究已发表在期刊《mSphere》。

MRSA由耐甲氧西林金黄色葡萄球菌引起。美国疾病控制与预防中心将该菌列为“严重威胁”,世界卫生组织则将其列为高优先级病原体。论文高级作者、亚利桑那大学免疫生物学副教授迈克尔·D·L·约翰逊表示,金黄色葡萄球菌常寄居于人体皮肤,约30%人群携带;当细菌进入伤口后,可能引发严重感染。

研究团队指出,尽管MRSA仍可使用其他抗生素治疗,但细菌进化出耐药性的能力使得开发新型治疗手段具有重要意义。约翰逊称,细菌对环境的适应能力很强,治疗工具越丰富,越有助于应对未来威胁。

据介绍,MRSA可通过皮肤接触传播,常表现为疼痛的疖肿;在医院环境中也可能出现,细菌可定植于手术伤口,或通过导管等管道、人工关节等植入物进入体内。约翰逊表示,糖尿病患者在出现伤口时更易发生葡萄球菌感染;同时,葡萄球菌易附着在塑料表面,而医院环境中塑料制品广泛使用,为其生存提供了条件。

团队还研究了MRSA的近亲表皮葡萄球菌。该菌通常无害,但因对塑料具有亲和力,在医院中可能引发感染。研究人员称,MRSA与表皮葡萄球菌均可通过产生生物膜附着在塑料等表面。约翰逊将生物膜形容为细菌制造的“胶水”和保护层,可帮助其抵御抗生素或人体产生的抗菌肽。

在药物设计方面,约翰逊实验室构建了一种名为BMDC(N-苄基-N-甲基二硫代氨基甲酸盐)的分子平台,并与铜协同发挥杀菌作用。该团队表示,BMDC基于其此前研究的类似分子平台开发而来,效果优于早期化合物DMDC;后者可杀死不同链球菌种类,但不能杀死葡萄球菌。

研究人员解释,BMDC的作用机制是“伪装成铁”。铁是细菌从环境中搜寻的重要营养物质,BMDC模拟携带铁的专门分子,诱导葡萄球菌“解锁”并摄取该化合物,但其内部携带的是有毒剂量的铜,从而实现对细菌的毒杀,并可在生物膜内发挥作用。约翰逊将其比喻为“特洛伊木马”。

约翰逊已就相关技术提交专利申请,团队正在寻求公司授权以推进产品开发,并计划将其推进至人体临床试验,目标是最终获得美国食品药品监督管理局(FDA)批准,用于治疗MRSA及其他感染。

此外,约翰逊实验室正准备与亚利桑那大学外科系儿科外科主任肯尼斯·W·利希蒂合作,开展更多实验室研究,以评估该化合物在伤口感染与愈合方面的潜在作用。


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