生活在人體內的細菌包含了為一系列類藥性分子指定遺傳密碼的基因——包括一種由陰道細菌制造的新抗生素。研究人員將該發現報告于近日的《細胞》雜志上。
這種名為lactocillin的藥物暗示微生物學領域還有尚未開發的廣闊醫療前景。并未參與新研究的加拿大魁北克省拉瓦爾大學醫院中心(CHUL)微生物學家Marc Ouellette說:“該實驗展示了就制造抗菌分子而言,微生物有巨大的多樣化潛力。”
研究已經證實,微生物的構成——即生活在人體內的細菌——對健康會產生巨大影響,但科學家尚不清楚這些微生物的工作機理。
美國加州大學舊金山分校微生物學家Michael Fischbach領導的團隊旨在填補這項空白。研究人員構建了一個機器學習算法,讓一個計算機程序識別那些能制造微小分子的基因。隨后,他們要求該程序在人體微生物中尋找相似基因。搜索結果顯示,人體內有上千個能制造藥物的基因。其中一些和臨床試驗中被檢測的藥物類似,例如一種被稱作thiopeptides的抗生素。
Fischbach說:“過去我們認為制藥公司生產出藥物,醫生開處方,然后到達患者手中。這次我們發現,生活在人體內的細菌也‘迂回’參與到這一藥物生產過程。”
Fischbach的團隊提純出了其中一種藥物:由陰道細菌生產的thiopeptides。研究人員發現,這種藥物和其他thiopeptides一樣,能殺死相同類型的細菌,例如金黃色釀膿葡萄球菌(能導致皮膚感染)。
克雷格·文特爾研究所微生物基因學家Derrick Fouts表示,找到特定的分子并研究其作用將幫助研究者了解微生物和人體的相互作用方式。
Fouts說:“新研究讓我們感受到生物信息學的巨大威力——不僅能從大數據中識別出特定的基因,還能將這些基因聯系起來,從而解開與人類共生的細菌是如何維持人體健康的謎團。”
其他研究者表示,該研究還為如何利用微生物開發新藥提供了線索。科學家一直在爭論,生活在人體內的微生物是否是一個豐富的藥物來源。很多制藥公司正在試圖借用這一理念。
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