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结核细菌中的自毁系统可能会导致。完美的药物。

健康 89xy 4周前 (10-04) 22次浏览

新的研究探索了导致人类结核病的细菌中包含的自然自毁机制的结构。利用这些新发现开发这一机制可能很快会带来更好的治疗方法。

结核细菌中的自毁系统可能会导致。完美的药物。

科学家们在放大导致结核病的细菌后,更接近“完美的结核病药物”。

在美国,2017年发生了9000多例结核病(TB)。

尽管美国是世界上结核病发病率最低的国家之一,但这种疾病仍然是全球十大死亡原因之一。

事实上,世界卫生组织(世卫组织)估计,2017年约有1000万人患有结核病,160万人因此死亡。

为了设计出更有效的抗结核药物,一个国际研究小组开始研究结核细菌天然包含的毒素-抗毒素系统。

德国汉堡欧洲分子生物学实验室的安娜贝尔·帕雷特领导的科学家们解释了他们的努力,并在《分子细胞》杂志上详细介绍了他们的发现。

研究“毒素-抗毒素”系统

正如Parret和她的团队在他们的论文中解释的那样,细菌细胞通常具有毒素-抗毒素系统,该系统在细菌如何应对和适应压力条件方面起着重要作用。这种情况包括饥饿或用抗生素治疗。

该系统包含一种有毒蛋白质和“一种毒素中和‘解毒剂’或抗毒素”在正常情况下,抗毒素会阻断毒素的活性。然而,在紧张的情况下——比如在抗生素治疗下——抗毒素会迅速分解,毒素被激活。

结核分枝杆菌的基因组有大约80组基因。其中,三个基因编码对细菌的生命和良好功能至关重要的抗毒素。

因此,Parret和他的同事放大了可以补充这三种抗毒素编码基因的毒素,希望他们可以“利用”它们来开发新的抗结核疗法。

更具体地说,研究人员从以前的研究中吸取经验,选择只关注这三种毒素-抗毒素系统中的一种。

他们选择了这个特殊的系统,因为在这里,毒素的作用比其他系统强得多:如果“解毒剂”不存在,毒素只会杀死结核杆菌。

所以,科学家们检查了这个系统的结构。正如帕雷特解释的那样,“我们的目标是看到[毒素-抗毒素]系统的结构,这样我们就可以试图理解甚至操纵它。”

走向“完美的结核病药物”

科学家们发现,这个系统的结构看起来非常类似于霍乱和白喉的毒素。“它看起来像一颗钻石,非常稳定,”该研究的合著者马蒂亚斯·威尔曼尼斯说。

他们使用一个结核感染和抗生素治疗的小鼠模型,研究了毒素-抗毒素系统的行为。

他们发现,当毒素从解毒剂中分离出来时,它会变得活跃,并开始“吞噬”NAD+分子,这是细胞生命不可或缺的细胞代谢产物。

最终,分子的逐渐降解会一个接一个地杀死所有的细菌细胞。研究人员希望利用这种自然的自我毁灭机制来创造新的、更有效的抗结核药物。

事实上,帕雷特解释说,“我们在图卢兹的合作者已经能够通过以受控的方式激活毒素来延长感染结核病的小鼠的寿命。”

“如果我们在结核病患者中发现能够破坏[毒素-抗毒素]系统——从而引发细胞死亡——的分子,那将是完美的药物[…]。如果我们成功了,这可能是治疗结核病和其他传染病的新方法。”

安娜贝尔·帕雷特


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