根据今天发表在eLife上的一项初步研究,蝎子鱼蛋白可能被证明是治疗囊性纤维化患者的多重耐药细菌感染的有力工具。
该研究表明,这种治疗囊性纤维化患者慢性细菌感染的方法也可能有助于减少肺部过度的免疫活动,并且也可以应用于其他类型的耐药细菌感染。
患有囊性纤维化的人有一种遗传变异,会导致肺部积聚浓稠粘液,并使他们容易遭受气道慢性细菌感染,最常见的是由铜绿假单胞菌引起的。
“在这些情况下,患者需要持续的抗生素治疗,这往往会导致多重耐药性的发展,”德国雷根斯堡大学医院临床微生物学和卫生研究所的生物学家 Jonas Holzinger 说。“因此,治疗选择受到极大限制,迫切需要新的方法。”
人类和其他生物体产生一种称为杀菌/渗透性增加蛋白(BPI)的蛋白质,可以消灭革兰氏阴性细菌。然而,大多数囊性纤维化患者的免疫系统会产生使 BPI 失活的抗体,从而使他们的预后恶化。在他们的研究中,Holzinger 和同事观察了远亲生物产生的 BPI 蛋白版本,看看它们是否能够杀囊性纤维化患者的革兰氏阴性细菌,同时避开患者的抗 BPI 抗体。
研究小组选择了来自蝎子鱼Sebastes schlegelii的BPI进行进一步研究。他们发现,蝎子鱼 BPI 逃脱了来自囊性纤维化患者的 BPI 自身抗体的检测,并且对革兰氏阴性菌表现出令人惊讶的高抗菌效力。
“当我们将蝎子鱼 BPI 与其他生物体进行比较时,我们发现它对铜绿假单胞菌具有特殊的活性,”Holzinger 说。“蝎子鱼 BPI 的作用速度也非常快,一到三个小时内就能杀细菌。”
研究小组还表明,蝎子鱼 BPI 会结合并破坏为现有细菌提供结构的刚性细胞壁,这种机制不同于常用的抗生素。
需要在囊性纤维化动物模型中进行临床前研究,以确认蝎子鱼 BPI 是否是治疗肺部革兰氏阴性细菌感染的有效且安全的方法。作者表示,如果成功,这种治疗方法可能会有更广泛的临床应用。
雷根斯堡大学医院临床微生物学和卫生研究所微生物学专家 Sigrid Bülow 博士总结道:“如果证明对动物和人类有效,非人类 BPI 可能会为难以治疗的细菌感染提供新的治疗选择。”“开发非人类 BPI 疗法不仅可以使囊性纤维化患者受益,还可以使其他受到多种耐药革兰氏阴性菌严重感染影响的患者受益。”