【抗生素】港大團隊開發雙重特洛伊木馬金屬策略 將抗生素「偷運」至細菌細胞中

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發布時間: 2023/09/14 16:08

最後更新: 2023/09/14 16:57

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港大團隊開發雙重特洛伊木馬金屬—鐵霉素複合物。(港大提供)

超級細菌跟一般細菌都有一個共同的弱點,它們必須以吸收鐵質維持生命。香港大學團隊開發雙重特洛伊木馬金屬—鐵霉素複合物,將一種金屬類藥物與一種結構與鐵質相似的抗生素「鐵霉素」共同運用,在「喬裝」成鐵質後通過細菌攝取鐵質的途徑,將抗生素「偷運」到細菌細胞之中。

孫紅哲教授表示,「雙重特洛伊木馬」旨在恢復頭孢地爾等鐵霉素類型抗生素的活性,望能夠為對抗細菌耐藥性提供新的解決方案。鐵霉素是一種新型抗生素,由於其母體抗生素包含一種結構類似鐵的鐵載體分子,因而能通過細菌吸收鐵的運輸途徑,進入細菌細胞内;而頭孢地爾是一種在2019年時獲得美國食品藥品監督管理局批准用於臨床治療的新型鐵霉素類抗生素。

在研究中,研究團隊證明一種鉍劑藥物(膠體檸檬酸鉍)可增強頭孢地爾在體外(試管實驗)和體内(動物實驗)對抗銅綠假單胞菌的效力,增强了頭孢地爾對細菌生物膜的抑制作用,降低細菌對頭孢地爾產生高耐藥性的機會,並恢復頭孢地爾對耐藥銅綠假單胞菌(包括臨床分離株)的功效。這種現象可以歸因於Bi3+與Fe3+之間的競爭,導致鐵(Fe3+)的吸收減少,抗菌劑Bi3+或Ga3+的吸收增加,以此破壞細菌膜的完整性,從而同時增加了抗菌素的滲透性。

團隊已經透過運用分析技術紫外線,可見分光光譜和質譜確認鉍與頭孢地爾之間的相互作用,在試管實驗中形成鉍—頭孢地爾的1:1配合物。金屬鐵霉素不僅可以提高鐵霉素的抗菌活性,更可延長該類抗菌素的藥效。團隊已在動物研究上進一步驗證該策略的有效性。

此策略已經成功運用在活體小鼠模型中,不僅增強了鐵霉素的效力,還延長了其藥效,為對抗超級病菌的臨牀治療帶來了曙光。這項研究結果已經在國際著名學術期刊《自然·通訊》上發表。研究團隊已為這項發現提交專利申請。

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責任編輯:楊佩瑩