细菌对抗生素产生耐药性是全球医学领域面临的最大挑战之一。美国耶什华大学阿尔贝特·爱因斯坦医学院的研究人员研发出新一代不会引发细菌耐药性的抗生素化合物，可安全应用于人体。相关研究发表在最新一期的《自然—化学生物学》杂志上。

这些化合物主要针对两种“臭名昭著”的细菌——引起霍乱的霍乱弧菌和来源于食品污染物的大肠杆菌O157:H7，后者每年在美国导致约11万人患病、50人死亡。

大多数抗生素起初效果显著，几乎能完全杀死靶标细胞，但通过基因突变以及抗生素施加的选择压力，许多细菌细胞总能存活并大量繁殖，最终产生耐药菌株。该研究由弗恩·斯切尔曼博士领导，他认为能减少细菌传染能力但不会杀死细菌的抗生素可降低未来耐药性风险。此前研究已证实，细菌之间通过产生和探测被称为自诱导物的信号分子进行通讯，这一过程称为“群体感应”。自诱导物能协调细菌基因表达并调控包括毒力在内的多种过程。群体感应缺陷的菌株引发的感染通常较轻，因此干扰群体感应成为新的抗菌策略。

除了直接杀死霍乱弧菌和大肠杆菌，研究人员的目标是扰乱细菌通过群体感应进行通讯的能力。他们发现，细菌酶MTAN与群体感应关键自诱导物的合成相关。研究人员设计了酶底物类似物，这些类似物与MTAN的结合能力比天然底物更强，能够永久“锁住”MTAN，从而抑制群体感应信号通路。斯切尔曼和同事测试了三种阻断群体感应通路的化合物，结果显示它们对扰乱霍乱弧菌和大肠杆菌的群体感应非常有效。为评估细菌是否会产生耐药性，研究人员连续培养了25代细菌，发现第26代细菌对这些化合物的敏感性与第一代完全相同。

斯切尔曼将这些化合物称为“永久性抗生素”。他认为，许多其他高致病性细菌病原体——如肺炎链球菌、脑膜炎奈瑟菌、肺炎克雷伯菌和金黄色葡萄球菌——也表达MTAN，因此可能对这些化合物敏感。斯切尔曼团队已研发出20多种高效的MTAN抑制剂，所有化合物均可安全用于人类，因为MTAN是细菌特有的酶，抑制它不会影响人体新陈代谢。

（来源：科技日报 刘霞）

（《自然—化学生物学》（Nature Chemical Biology），doi:10.1038/nchembio.153，Jemy A Gutierrez，Vern L Schramm）