Клієнти Школи наук про життя Сичуаньського університету опублікували статті з високою оцінкою, використовуючи продукти Foregene, з імпакт-фактором 17,848

Нещодавно команда Сун Сю зі Школи наук про життя Сичуаньського університету опублікувала титульну статтю під назвоюФактори коагуляції VII, IX і X є антибактеріальними білками проти стійких до ліків грамнегативних бактерій у клітинних дослідженнях.

Cell Research — це міжнародний журнал, який спільно видають Китайська академія наук і британська Nature Publishing Group, яка є досить авторитетною в академічному світі.

Як тільки ця стаття була опублікована, вона відразу викликала сенсацію в академічному середовищі.Наразі результати дослідження отримали десятки засобів масової інформації, такі як агентство новин Xinhua, World Wide Web, Phoenix Net, Southern Metropolis Daily,Biological Valley, British Daily Mail, American Daily Science, EurekAlert1!, Springer Nature, Phys.org тощо., BioMedCentral та інші відомі журнали мають обширні звіти, і всесвітня увага до цього результату дослідження все ще зростає.

У статті вказано, що три фактори коагуляції VII, IX і X, які відіграють важливу роль в ініціації каскаду коагуляції, є новим типом ендогенного антибактеріального білка господаря, тобто фактори коагуляції VII, IX і X відіграють важливу роль у процесі коагуляції.Він також може боротися з грамнегативними бактеріями, включаючи високостійкі «супербактерії», такі як Pseudomonas aeruginosa та Acinetobacter baumannii.

Сун Сю, відповідний автор цієї статті, сказав: «У минулому вважалося, що фактори згортання крові можуть викликати тромбоз, але це дослідження показало, що фактори згортання крові також мають особливий ефект стерилізації.Це перше відкриття в країні та за кордоном.”

Передумови дослідження

Як ми всі знаємо, резистентність бактерій стала серйозною проблемою охорони здоров’я в усьому світі.Відповідні дані вказують на те, що майже 1 мільйон людей помирає в усьому світі від інфекцій, стійких до ліків.Якщо не буде кращого рішення, кількість смертей щороку з 2050 року становитиме 10 мільйонів.

Зловживання антибіотиками в поєднанні з чудовою еволюційною здатністю бактерій призвело до того, що деякі патогенні бактерії, які могли бути вбиті антибактеріальними препаратами, стали стійкими до ліків, ставши майже незнищенними «супербактеріями».

Крім того, порівняно з грампозитивними бактеріями (Gram+), негативні бактерії (Gram-) важче вбити через наявність зовнішньої мембрани (основний компонент — LPS, він же ендотоксин, ліпополісахарид).Зовнішня мембрана - це оболонка, що складається з внутрішньої клітинної мембрани, тонкої клітинної стінки та зовнішньої клітинної мембрани.

Історія дослідження

Команда Сун Сю вивчала вплив факторів згортання крові на лікування злоякісних пухлин, але в 2009 році несподівано було виявлено, що фактори згортання крові можуть вбивати бактерії.Щоб пояснити бактерицидний механізм факторів згортання, проект тривав 10 років від початку дослідження до публікації статті.

Випадково знайшли

У 2009 році дослідники випадково виявили, що фактор коагуляції VII може боротися проти Escherichia coli серед більш ніж десятка факторів коагуляції.

Escherichia coli належить до грамнегативних бактерій у бактеріях.З цим видом бактерій важко боротися, оскільки їхні клітини мають внутрішню клітинну мембрану, тонку клітинну стінку та зовнішню клітинну мембрану.Конверт не пропускає ліки та захищає бактерії від «вторгнення».

Запропонуйте припущення

Фактори згортання - це група білків крові, які беруть участь у згортанні крові.Коли травма тіла людини викликає кровотечу, різні фактори згортання крові поступово активуються з утворенням фібринових ниток, які закривають рану разом із тромбоцитами.При нестачі одного або кількох факторів згортання крові виникають порушення згортання крові.

Вчені помітили, що пацієнти з коагулопатією часто схильні до бактеріальних захворювань, таких як сепсис і пневмонія.Цей зв’язок привів їх до припущення, що фактори згортання крові можуть не лише відігравати важливу роль у процесі згортання крові, але також можуть мати протиінфекційний ефект.

Поглиблене вивчення

Для того, щоб дослідити, чи можуть фактори згортання крові боротися з більш широким спектром грамнегативних бактерій, дослідники почали глибоко вивчати його антибактеріальний механізм.Вони виявили, що фактор коагуляції VII і структурно подібні фактори IX і фактор X, ці три білки, можуть проривати тверду оболонку грамнегативних бактерій.

Багато існуючих антибактеріальних речовин спрямовані на клітинний метаболізм або клітинні мембрани, але ці три фактори згортання крові мають різні механізми дії.Вони можуть гідролізувати ЛПС, основний компонент зовнішньої мембрани бактерій.Втрата LPS ускладнює виживання грамнегативних бактерій.

Йти далі

Дослідницька група додатково дослідила механізм і виявила, щобілок фактора згортання крові діє на бактерії через свій компонент легкого ланцюга, тоді як компонент важкого ланцюга не має антибактеріальної дії.

У лабораторному культуральному середовищі дослідники чітко помітили, що після додавання фактора згортання крові або його компонентів легкого ланцюга оболонка бактеріальної клітини спочатку була пошкоджена, а потім протягом 4 годин вся бактеріальна клітина була майже повністю знищена.

Додайте компонент легкого ланцюга фактора VII до культивованої Escherichia coli,

Компоненти зовнішньої мембрани бактерій пошкоджуються, клітини руйнуються

Не тільки Escherichia coli, але й деякі інші протестовані грамнегативні бактерії також були «переможені», включаючи Pseudomonas aeruginosa та Acinetobacter baumannii.Обидві ці бактерії внесені Всесвітньою організацією охорони здоров’я (ВООЗ) до 12 найбільш небезпечних бактерій для здоров’я людини через їх стійкість до ліків.

Експериментальна перевірка

Наступні експерименти на тваринах додатково підтвердили ефективність факторів згортання крові проти супербактерій.

Дослідники прищепили мишам велику кількість стійких до ліків Pseudomonas aeruginosa або Acinetobacter baumannii.Після введення високих доз легкого ланцюга фактора VII миші вижили;у той час як миші в контрольній групі, яким вводили фізіологічний розчин, становили 24. Усі вони померли від інфекції через кілька годин.

Після інфікування супербактеріями інфузія легкого ланцюга фактора VII

Може відігравати захисну роль і значно підвищувати рівень виживання мишей

Значимість

В даний час не відомо, що антибактеріальна речовина була б ефективною при гідролізі LPS.

Уточнення антибактеріального механізму, заснованого на гідролізі LPS і антибактеріальних характеристик факторів згортання крові, у поєднанні зі здатністю виробляти ці фактори згортання крові у великих масштабах за нижчої вартості, може забезпечити економічно ефективну нову стратегію боротьби зі стійкими до ліків грамнегативними бактеріями. Виникла надзвичайна криза громадського здоров’я.

Крім того, ця робота також має широкі перспективи застосування в клінічній практиці.На даний момент немає відомих антибактеріальних препаратів, які впливають на гідроліз ЛПС.Очікується, що поєднання антибактеріальних властивостей FVII, FIX і FX проти LPS і недорогого великомасштабного виробництва дозволить розробити нові ліки проти інфекцій «супербактерій».

Розширення теми

Хоча люди більше знайомі з назвою «супербактерії», їхній точний термін має бути «бактерії, стійкі до багатьох лікарських засобів», що відноситься до типу бактерій, стійких до кількох антибіотиків.

Як згадувалося раніше, нинішнє підвищення резистентності бактерій пов’язане в основному з необґрунтованим використанням або навіть зловживанням антибіотиками.Наприклад, високочастотне застосування антибіотиків широкого спектру дії при лікуванні інфекцій дихальних шляхів.

Інфекція дихальних шляхів - це захворювання, з яким ми всі знайомі.Згідно зі статистичними даними, кожна дитина заражається приблизно 6-9 разів на рік, а підлітки і дорослі – 2-4 рази на рік.

Оскільки інфекції дихальних шляхів часто є відділеннями невідкладної допомоги, найбільша складність для лікарів швидкої допомоги при зустрічі з пацієнтами полягає в тому, що вони не можуть отримати патогенну інформацію за короткий час.Тому відставання патогенетичних досліджень змушує клініцистів вдаватися до антибіотиків широкого спектру дії (які можуть бути ефективними).Для багатьох видів бактерій).

Саме цей метод лікування «розповсюдження великої мережі» призвів до дедалі серйознішої проблеми набутої стійкості бактерій до ліків.Тому що, коли більшість чутливих штамів постійно знищуються, стійкі до ліків штами будуть розмножуватися, щоб замінити чутливі штами, і рівень резистентності бактерій до препарату продовжуватиме зростати.

Таким чином, якщо за короткий проміжок часу можна отримати точний звіт про виявлення збудника, який допоможе лікарям призначити правильні ліки, використання антибіотиків широкого спектру дії може бути значно зменшено, тим самим пом’якшуючи проблему стійкості бактерій.

Зіткнувшись із цією практичною проблемою, наукова дослідницька група Fuji взялася за розробку набору з 15 предметів для виявлення респіраторних патогенів.

У цьому наборі використовується комбінація технології прямої ПЛР і мультиплексної ПЛР, яка може виявити Streptococcus pneumoniae, метицилін-резистентний Staphylococcus aureus, Haemophilus influenzae та інші 15 поширених нижніх дихальних шляхів у мокроті приблизно за 1 годину.Патогенні бактерії можуть ефективно відрізняти бактерії-колонізатори (нормальні бактерії) від патогенних бактерій.Я вважаю, що це буде ефективний інструмент для допомоги клініцистам у точному застосуванні ліків.

Перед обличчям «супербактерії», суспільного ворога всього народу, людство ніколи не сприймало це легковажно.У галузі наук про життя все ще є багато дослідників, як-от команда Сун Сю, які наполегливо працюють над дослідженнями та тихо працюють над пошуком рішень для «супербактерій».

Тут, від імені біологічних колег і бенефіціарів, Fortune Biotech хоче висловити свою найвищу повагу всім ученим, які присвятили свої зусилля та піт цьому, а також молитися, щоб люди змогли перемогти «супербактерії» якнайшвидше та мали безпечніше та здоровіше життя.оточення.