(图片来源:Ivanova Natalia/Shutterstock) 人类的鼻腔是细菌的战场,其中一些细菌可能会成为我们的盟友。研究人员发现了一种由鼻腔内细菌产生的、能够杀死包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌 (MRSA) 在内的抗生素耐药性超级细菌的新型抗生素。发表在《自然》杂志上的这项研究表明,人类微生物组——生活在我们体内和体表的微生物——可能是新抗生素的重要来源,而随着感染性细菌对我们现有抗生素药物产生耐药性,我们迫切需要这些新抗生素。这项研究的首席科学家、德国图宾根大学微生物学家 Andreas Peschel 表示:“发现与人类相关的细菌能产生真正的抗生素是完全出乎意料的。”他补充道:“这不仅是一种新分子,而且……它是一种新的作用机制,这给了我们希望。”
致命的卢格杜宁
Peschel 和同事们对37个鼻腔进行了采样,发现其中一些含有金黄色葡萄球菌(*Staphylococcus lugdunensis*),这种细菌可以抑制包括导致 MRSA 感染的病原体——金黄色葡萄球菌(*Staphylococcus aureus*)在内的多种感染性细菌的生长。金黄色葡萄球菌(*S. lugdunensis*)通过产生一种抗生素——卢格杜宁(lugdunin)来实现这一目的,这是它在进化中对抗其他争夺在人体鼻腔内生存的细菌的武器。

金黄色葡萄球菌 (MRSA) 细菌群,放大20,000倍。(图片来源:Public Health Image Library) 研究人员发现,金黄色葡萄球菌(*S. lugdunensis*)或卢格杜宁(lugdunin)在细胞培养、小鼠皮肤以及棉鼠鼻腔中都能抑制金黄色葡萄球菌(*S. aureus*)的生长。他们还发现,鼻腔内天然存在金黄色葡萄球菌(*S. lugdunensis*)的人感染金黄色葡萄球菌(*S. aureus*)的可能性较低。此外,当金黄色葡萄球菌(*S. aureus*)长时间暴露于亚致死剂量的卢格杜宁(lugdunin)时,并未像对其他抗生素那样产生耐药性。争夺鼻腔生态位Peschel 表示:“金黄色葡萄球菌(*S. lugdunensis*)和金黄色葡萄球菌(*S. aureus*)会自然地互相接触,‘因为这两种细菌会在鼻腔里相遇’。”鼻腔“是一个由50种不同细菌组成的生态系统,每个人之间的差异很大。”大约30%的人鼻腔中潜伏着金黄色葡萄球菌(*S. aureus*),但这种细菌可能作为感染传播,尤其是在医院、有开放性伤口和免疫缺陷的人群中。耐抗生素菌株 MRSA 会导致毁容的皮肤脓肿、肺炎,并且每年导致超过11,000 名美国人死亡。这种超级细菌只会越来越糟,因为 MRSA 现在已经对美西林、阿莫西林、青霉素和噁唑西林产生了耐药性——基本上是我们所有的“西林”类抗生素。但是,金黄色葡萄球菌(*S. aureus*)在鼻腔内与金黄色葡萄球菌(*S. lugdunensis*)是天敌,我们可以利用这一点来为我所用。与其他人类身体生态位(如肠道或胃)相比,鼻腔对细菌来说是一个相对资源贫乏的地方。试图定殖鼻腔的细菌在争夺地盘和资源方面彼此竞争激烈。金黄色葡萄球菌(*S. lugdunensis*)很可能进化出了产生卢格杜宁(lugdunin)的能力,因为它能杀死其他鼻腔内的细菌。Peschel 说:“鼻腔里只有一些盐水,大部分细菌在那里无法生存。”
我们体内的抗生素来源
抗生素耐药性细菌正在不断增加,而处于研发管线中的新抗生素却寥寥无几——即在药物获得人类使用批准之前需要经过多年的研究和开发。Peschel 说:“这是一个如此巨大的问题,我们预计10年后死于传染病的将比死于癌症的人更多。”大多数抗生素都发现于土壤细菌中,但在人体条件下很难或不可能让它们起作用。研究人员对这项研究感到兴奋,因为它为寻找新型抗生素开辟了一个全新的领域。“我们应该朝这个方向进行这类研究,”荷兰马斯特里赫特大学微生物学家 John Penders(未参与此项研究)说道。研究人员通过一种可以应用于鼻腔以外、遍布整个人类微生物组的方法发现了卢格杜宁(lugdunin)。他们结合了共现性数据——鼻腔中金黄色葡萄球菌(*S. aureus*)含量低与金黄色葡萄球菌(*S. lugdunensis*)并存的模式——以及实验证明卢格杜宁(lugdunin)在多种条件下能杀死感染性细菌的工作。东北大学微生物学家 Kim Lewis(未参与此项研究)表示,这种方法可用于搜索微生物组中“类似的武器来消灭病原体”。至于卢格杜宁(lugdunin)本身,研究人员已申请专利,以便开始与制药公司谈判开发一种药物。Peschel 表示,这种抗生素“还处于非常初级的阶段”。“临床开发是多年的事情,并且需要大量的资金。”














