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尿路感染新法宝 告别抗菌药物不是梦!

来源:环球医学编写    时间:2017年06月19日    点击数:    5星

WHO近日对抗菌药物细化分类并强调抗菌药物的使用规定。目前,全球正面临着日益严峻的抗菌素耐药性问题。科学家除了不断找寻、研究新的抗菌药物外,还试图寻找其他治疗方法来替代抗菌药物。2017年6月14日发表在《Nature》上的一篇研究论文,发现了一种分子诱饵可以靶向作用于肠道中能引起尿路感染的大肠杆菌,减少致病菌的同时不影响其他微生物组成。

由尿道致病性大肠杆菌(uropathogenic Escherichia coli,UPEC)引起的尿路感染(Urinary tract infections,UTIs)每年在全世界范围内影响着约1.5亿人。尿路感染引起排尿灼热、疼痛和尿频,严重时可以传播到肾脏和血液,甚至危及生命。目前,抗菌药物治疗虽然有效,但30~50%的患者会经历复发。并且,尿道致病性大肠杆菌对最后一线抗菌药物的耐药性越来越强。研究人员希望能找到一些新方法,既能降低尿路感染的风险,又能预防复发。

大肠杆菌表面有一层使它们能够附着在组织上的菌毛,没有这种菌毛,细菌就无法在肠道里生长。早期研究发现,这些菌毛能够附着在膀胱表面的甘露糖(mannose)上,进而“抓住”膀胱上的甘露糖受体,以至于在人们排尿时这些细菌不会被清除。同时,研究也证明了缺乏这种菌毛的细菌不能在小鼠中引起尿路感染。

此前,华盛顿大学医学院的Scott J Hultgren教授和华盛顿大学生物化学和分子生物物理学副教授James W Janetka博士,已经通过化学修饰甘露糖,构建了一组名为甘露糖苷(mannosides)的分子。这种分子与甘露糖类似,但它们不附着于膀胱壁,且能通过菌毛与大肠杆菌更紧密地结合。因此甘露糖苷可以带着粘附的大肠杆菌随尿液清出体外。研究人员认为,通过甘露糖苷竞争性地与菌毛结合,可以减少肠道中大肠杆菌的数量,并可能阻止细菌扩散到膀胱。

为了进一步考察,研究人员将大肠杆菌的致病菌株引入小鼠的膀胱和肠道内,并给予小鼠三次口服剂量的甘露糖苷,然后在给予最后一剂甘露糖苷后检测小鼠膀胱和胆汁中的细菌数量。他们发现,致病细菌在肠道中减少了一百倍,在膀胱中几乎被完全消除。

理论上,甘露糖苷处理可能导致肠道中带有同种菌毛的其他细菌被清除,就像抗菌药物治疗会杀掉目标以外的细菌一样。若无害细菌也被消除,可能扰乱菌群平衡,导致肠道疾病。为了考察这一可能性,研究人员测量了甘露糖苷治疗后肠道微生物的组成。他们发现,和致病菌相比,甘露糖苷对其他细菌的影响较小。

论文的第一作者Caitlin N Spaulding说,这一发现令人兴奋,因为我们开发出一种像分子手术刀一样的治疗剂。它能特异性地清除目标细菌,同时又保留其余微生物群落的完整性。这与用抗菌药物治疗后观察到的多种微生物丰度变化形成鲜明对照。

本项研究中虽然没有完全消除小鼠肠道内的细菌,但大量减少肠道中致病细菌的数量意味着它们进入尿道导致尿路感染的可能性更少。此外,美国每年有9%的抗菌药物处方用于治疗尿路感染,耐药性问题十分严峻。这种新型甘露糖苷治疗或能解决这些问题。但如何应用于人,是否会有副作用等问题,还需进一步研究验证。

 

(环球医学编辑:石 岩)

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