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一項新研究,研究人員成功地使用鎵治療小鼠和人類的肺部感染


鎵 - 一種類似鐵的化合物 - 看起來與食物相似,可以誘騙細菌進食。進入後,它會破壞微生物。在一項新研究中,研究人員成功地使用該化合物治療小鼠和人類的肺部感染。

疾病控制和預防中心(CDC)認為 抗生素耐藥性是「我們這個時代最大的公共衛生挑戰之一」。

在美國,每年有200多萬人患上抗感染藥物,結果導致23,000人死亡。

因此,處理超級細菌一直是最近研究的焦點。科學家已經應用數學分析來研究可以殺死抗藥性細菌的所有藥物組合,並且一些人已經轉向自然研究了洋蔥提取物等化合物的抗菌潛力。

現在,研究人員正在嘗試「隱身」方法。由西雅圖華盛頓大學醫學院微生物學和醫學教授Pradeep Singh長官的科學家研究了一種可以從內部摧毀細菌的分子。

該分子是一種叫做鎵的金屬,它與鐵類似。辛格教授和團隊開發了一種方法,他們不是試圖從外面摧毀細菌,而是「吸引」微生物「吃掉」看起來像食物的分子。

他們在老鼠和人類中測試了他們的方法,並在「 科學轉化醫學 」雜誌上發表了他們的發現。

細菌營養系統的扳手

Singh教授及其同事將他們的努力集中在稱為銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)的超級細菌上,這種細菌會在幾個部位引起感染,包括肺部和泌尿道。

辛格教授解釋了為什麼科學家們因其抗菌特性而轉向鎵。他說:「身體竭盡全力使鐵遠離細菌,感染有機體會驅使特殊系統進口鐵並將其從宿主身上偷走。」

研究報告的共同作者,奧馬哈內布拉斯加大學內科醫學教授Bradley Britigan進一步解釋說:「鎵會破壞細菌用於製造新DNA的機器,如果沒有這種機制,細菌就無法繁殖。」

「這個和其他必要的過程需要鐵,而鎵是一個猴子扳手,可以關閉系統。」

研究人員研究了鎵對肺部感染小鼠模型的抗生素作用,以及20例囊性纖維化和銅綠假單胞菌慢性呼吸道感染患者的1期臨床試驗。

單劑量的鎵在嚙齒動物中完全清除了肺部感染。「此外,系統性鎵治療改善了[囊性纖維化]和慢性銅綠假單胞菌肺部感染患者的肺功能,」研究人員報告說。

「這些發現,」他們總結說,「提高了人類感染的可能性,可以通過靶向鐵代謝或細菌病原體的其他營養脆弱性來治療。」

特洛伊木馬化合物安全有效

華盛頓大學的第一位研究作者克里斯托弗高斯教授將鎵與特洛伊木馬進行比較。「鎵不僅不能像鐵一樣滋養細菌,」他說,「它實際上傷害了它們。」


「我們對一小群[囊性纖維化]患者的初步研究表明,鎵是安全的,可以改善患者的肺功能[...]。這些是令人興奮的結果,但我們需要做更多的研究來確定鎵是否可以發展成為常規,安全的治療方法。「

作者希望以鎵為基礎的治療方法將成為Louis Pasteur的第一個實施方案。在19世紀,巴斯德建議干擾細菌的營養可能是摧毀它們的有效方法。


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