Kunder vid School of Life Sciences, Sichuan University publicerade högt rankade artiklar med Foregenes produkter, med en impact factor på 17,848

Song Xu-teamet från School of Life Sciences vid Sichuan University publicerade nyligen ett omslagspapper med titelnKoagulationsfaktorerna VII, IX och X är antibakteriella proteiner mot läkemedelsresistenta gramnegativa bakterier inom cellforskning.

Cell Research är en internationell tidskrift som publiceras gemensamt av den kinesiska vetenskapsakademin och British Nature Publishing Group, som är ganska auktoritativ i den akademiska världen.

När den här artikeln väl publicerades väckte den omedelbart en sensation i den akademiska världen.Hittills har forskningsresultaten tagits emot av dussintals medier som Xinhua News Agency, World Wide Web, Phoenix Net, Southern Metropolis Daily,Biological Valley, British Daily Mail, American Daily Science, EurekAlert1!, Springer Nature, Phys.org, etc., BioMedCentral och andra välkända tidskrifter har omfattande rapporter, och den globala uppmärksamheten för detta forskningsresultat växer fortfarande.

Artikeln påpekade att de tre koagulationsfaktorerna VII, IX och X som spelar roll vid initieringen av koagulationskaskaden är en ny typ av endogent värdantibakteriellt protein, det vill säga koagulationsfaktorerna VII, IX och X har viktiga roller i koagulationsprocessen.Den kan också bekämpa gramnegativa bakterier, inklusive mycket resistenta "superbakterier" som Pseudomonas aeruginosa och Acinetobacter baumannii.

Song Xu, motsvarande författare till denna artikel, sa: "Tidigare trodde man allmänt att koagulationsfaktorer kan orsaka trombos, men denna studie visade att koagulationsfaktorer också har den speciella effekten av sterilisering.Detta är den första upptäckten hemma och utomlands.”

Forskningsbakgrund

Som vi alla vet har bakteriell resistens blivit ett allvarligt folkhälsoproblem över hela världen.Relevanta uppgifter pekar på att nästan 1 miljon människor dör av läkemedelsresistenta bakterieinfektioner över hela världen varje år.Om det inte finns någon bättre lösning kommer antalet dödsfall varje år från 2050 att vara 10 miljoner.

Missbruket av antibiotika, tillsammans med bakteriernas utmärkta evolutionära förmåga, har gjort att vissa patogena bakterier som kunde ha dödats av antibakteriella läkemedel blivit läkemedelsresistenta och blivit nästan oförstörbara "superbakterier".

Dessutom, jämfört med grampositiva bakterier (Gram+), är negativa bakterier (Gram-) svårare att döda på grund av närvaron av det yttre membranet (huvudkomponenten är LPS, alias endotoxin, lipopolysackarid).Det yttre membranet är ett hölje som består av ett inre cellmembran, en tunn cellvägg och ett yttre cellmembran.

Forskningshistoria

Song Xus team hade studerat effekten av koagulationsfaktorer på behandlingen av maligna tumörer, men 2009 upptäcktes det oväntat att koagulationsfaktorer kan döda bakterier.För att förklara den bakteriedödande mekanismen för koagulationsfaktorer har projektet pågått 10 år från början av forskningen till publiceringen av artikeln.

Hittade av misstag

År 2009 upptäckte forskare av misstag att koagulationsfaktor VII kan bekämpa Escherichia coli bland mer än ett dussin koagulationsfaktorer.

Escherichia coli tillhör gramnegativa bakterier i bakterier.Den här typen av bakterier är svåra att hantera, eftersom deras celler har ett inre cellmembran, en tunn cellvägg och ett yttre cellmembran.Kuvertet kan hålla läkemedlen ute och skydda bakterierna från "intrång".

Föreslå antagande

Koagulationsfaktorer är en grupp proteiner i blodet som är involverade i blodets koagulering.När kroppsskada orsakar blödning aktiveras olika koagulationsfaktorer steg för steg för att bilda fibrintrådar, som tätar såret tillsammans med blodplättar.Om en eller flera koagulationsfaktorer saknas uppstår koagulationsrubbningar.

Forskare har märkt att patienter med koagulopati ofta är benägna att drabbas av bakteriella sjukdomar som sepsis och lunginflammation.Detta samband fick dem att spekulera i att koagulationsfaktorer inte bara kan spela en viktig roll i koagulationsprocessen, utan också kan ha en anti-infektionseffekt.

Fördjupad studie

För att undersöka om koagulationsfaktorer kan hantera ett bredare spektrum av gramnegativa bakterier, började forskare studera dess antibakteriella mekanism på djupet.De fann att koagulationsfaktor VII och strukturellt liknande faktorer IX och faktor X, dessa tre proteiner kan bryta igenom det fasta höljet av gramnegativa bakterier.

Många befintliga antibakteriella substanser är inriktade på cellmetabolism eller cellmembran, men dessa tre koagulationsfaktorer har olika verkningssätt.De kan hydrolysera LPS, huvudkomponenten i bakteriellt yttre membran.Att förlora LPS gör det svårt för gramnegativa bakterier att överleva.

Gå längre

Forskargruppen undersökte mekanismen ytterligare och fann detkoagulationsfaktorproteinet verkar på bakterier genom sin lätta kedja, medan den tunga kedjan inte har någon antibakteriell effekt.

I laboratoriekulturmiljön observerade forskarna tydligt att efter tillsats av koagulationsfaktorn eller dess lätta kedjekomponenter förstördes bakteriecellhöljet först, och sedan inom 4 timmar var hela bakteriecellen nästan helt förstörd.

Lägg till faktor VII lätt kedja komponenten till den odlade Escherichia coli,

Bakteriella yttre membrankomponenter är skadade, celler förstörs

Inte bara Escherichia coli, utan några andra testade gramnegativa bakterier "erövrades", inklusive Pseudomonas aeruginosa och Acinetobacter baumannii.Båda dessa bakterier är listade av Världshälsoorganisationen (WHO) som de 12 mest hotande bakterierna för människors hälsa på grund av deras läkemedelsresistens.

Experimentell verifiering

Följande djurexperiment verifierade ytterligare effektiviteten av koaguleringsfaktorer mot superbakterier.

Forskarna inokulerade möss med ett stort antal läkemedelsresistenta Pseudomonas aeruginosa eller Acinetobacter baumannii.Efter injicering av höga doser av faktor VII lätt kedja överlevde mössen;medan mössen i kontrollgruppen som injicerades med normal saltlösning var 24. Alla dog av infektion efter timmar.

Efter infektion med superbakterier, infusion av faktor VII lätt kedja

Kan spela en skyddande roll och avsevärt förbättra överlevnaden för möss

Betydelse

För närvarande är ingen antibakteriell substans känd för att vara effektiv genom att hydrolysera LPS.

Att klargöra den antibakteriella mekanismen baserad på LPS-hydrolys och de antibakteriella egenskaperna hos koagulationsfaktorer, kombinerat med förmågan att producera dessa koagulationsfaktorer i stor skala till en lägre kostnad, kan ge en kostnadseffektiv ny strategi för att bekämpa läkemedelsresistenta gramnegativa bakterier En akut folkhälsokris utlöste.

Dessutom har detta arbete även breda tillämpningsmöjligheter i klinisk praxis.För närvarande har inga kända antibakteriella läkemedel en effekt genom att hydrolysera LPS.Genom att kombinera de antibakteriella egenskaperna hos FVII, FIX och FX mot LPS och låg kostnad storskalig produktion, förväntas det utveckla nya läkemedel mot "superbakterieinfektioner".

Ämnesförlängning

Även om människor är mer bekanta med namnet "superbakterier", bör deras exakta term vara "multi-läkemedelsresistenta bakterier", vilket hänvisar till en typ av bakterier som är resistenta mot flera antibiotika.

Som tidigare nämnts beror den nuvarande ökande resistensen hos bakterier främst på orimlig användning eller till och med missbruk av antibiotika.Till exempel den högfrekventa användningen av bredspektrumantibiotika vid behandling av luftvägsinfektioner.

Luftvägsinfektion är en sjukdom som vi alla är bekanta med.Enligt statistiken smittas varje barn cirka 6 till 9 gånger per år, och ungdomar och vuxna smittas cirka 2 till 4 gånger per år.

Eftersom luftvägsinfektioner ofta är akutmottagningar är den största svårigheten för akutläkare när de möter patienter att de inte kan få patogen information på kort tid.Därför gör eftersläpningen av patogena undersökningar att läkare måste ta till bredspektrumantibiotika (vilket kan vara effektivt).För många typer av bakterier).

Det är denna medicineringsmetod som "sprider ett stort nät" som har lett till ett allt allvarligare problem med bakteriellt förvärvad läkemedelsresistens.För när majoriteten av känsliga stammar kontinuerligt dödas kommer läkemedelsresistenta stammar att föröka sig för att ersätta de känsliga stammarna, och bakteriernas resistensgrad mot läkemedlet kommer att fortsätta att öka.

Därför, om en noggrann patogendetekteringsrapport kan erhållas på kort tid för att vägleda läkare att förskriva rätt medicin, kan användningen av bredspektrumantibiotika reduceras avsevärt, och därmed lindra problemet med bakteriell resistens.

Inför detta praktiska problem bestämde sig Fujis vetenskapliga forskargrupp för att utveckla ett 15-elements kit för upptäckt av respiratoriska patogener.

Detta kit använder kombinationen av Direct PCR och multiplex PCR-teknologi, som kan upptäcka Streptococcus pneumoniae, meticillinresistenta Staphylococcus aureus, Haemophilus influenzae och andra 15 vanliga nedre luftvägar i sputum på cirka 1 timme.Patogena bakterier kan effektivt skilja mellan koloniserande bakterier (normala bakterier) och patogena bakterier.Jag tror att det kommer att förväntas vara ett effektivt verktyg för att hjälpa läkare med exakt medicinanvändning.

Inför "superbakterierna", hela folkets offentliga fiende, har mänskligheten aldrig tagit lätt på det.Inom biovetenskaperna finns det fortfarande många forskare som Song Xus team som arbetar hårt för att utforska och arbetar tyst på vägen för att hitta lösningar för "superbakterier".

Här vill Fortune Biotech, å de biologiska kamraternas och förmånstagarnas vägnar, uttrycka sin högsta respekt till alla forskare som har ägnat sina ansträngningar och svettningar åt detta, och också be att människor kan besegra "superbakterierna" så snart som möjligt och få ett säkrare och hälsosammare liv.miljö.