研究人员发现治疗结核病的新原理

杜塞尔多夫海因里希海涅大学 (HHU) 和杜伊斯堡-埃森大学 (UDE) 的研究人员共同成功识别并合成了一组可以以新方式对抗结核病病因的分子。

在科学期刊《细胞化学生物学》上发表的一篇文章中，他们描述了所谓的 callyaerins 通过采用与迄今为止使用的抗生素药物根本不同的机制来对抗传染病。

结核病是一种传染病，由结核分枝杆菌(简称：M. tuberculosis)引起。全球每年有超过 1000 万人感染该病。根据世界卫生组织 (WHO) 的数据，仅 2021 年就有 160 万人死于结核病。这使结核病成为最严重的传染病之一，尤其是在医疗保健系统不完善的国家，它对民众构成了严重威胁。

随着时间的推移，结核分枝杆菌对许多抗生素产生了耐药性，使得治疗变得越来越困难。目前只有少数药物可以对抗耐药菌株。因此，研究人员正在寻找新的抗菌化合物和作用机制，作为开发全新药物的基础。

由胡德华大学药物生物学和生物技术研究所的 Rainer Kalscheuer 教授和 UDE 医学生物技术中心的 Markus Kaiser 教授领导的研究小组发现了一种全新的方法，该方法涉及 callyaerins。从化学上讲，这些来自海洋的天然物质被归类为所谓的环肽。

“我们成功地用化学方法合成了海绵中天然存在的物质，以测试其对细胞培养中的结核菌的影响。这使我们能够生产出自然界中不存在的新的、更有效的衍生物。

“这种化学合成必须成功，潜在活性剂才能大规模用作药物，”该研究的两位主要作者之一、UDE 的 David Podlesainski 博士解释道。

结核杆菌主要感染人类吞噬细胞，即所谓的巨噬细胞，并在其中繁殖。研究人员现在发现，callyaerins 可以抑制细菌在人体细胞中的生长。

胡佛水牛城大学博士研究员、这项研究的共同主要作者 Emmanuel Tola Adeniyi 表示：“callyaerins 攻击结核分枝杆菌的一种特定膜蛋白 Rv2113，而这种蛋白对于细菌的生存能力来说并非必不可少。这会彻底破坏细菌的新陈代谢，阻碍其生长。相比之下，人类细胞则不会受到 callyaerins 的影响。”

这项研究的通讯作者 Kalscheuer 教授表示：“通过 Callyaerins，我们发现了一种新的作用机制。与其他抗生素不同，这些物质不会阻断细菌细胞中的重要代谢途径。相反，它们直接攻击细菌的非必需膜蛋白，而这之前从未被视为潜在目标。”

第二位通讯作者 Kaiser 教授则关注另一个角度：“在进一步的研究工作中，我们现在需要明确 Callyaerins 如何与 Rv2113 相互作用，以及这种相互作用如何破坏各种细胞过程，从而使结核分枝杆菌无法再生长。然而，我们已经能够证明非必需蛋白质也可以代表开发新型抗生素的宝贵靶点结构。”