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粘液在抗抗菌药物抗抵抗抗抗菌药物中提供了哪些轨道?

Darryl E. Jory。,Ph.D.

病原体的第一个主要防御线具有关键的抗菌特性

鱼粘液
科学家们已经鉴定了对覆盖某些鱼类的保护粘液中已知病原体的有前途的抗生素活性的细菌。照片由Darryl Jory。

水生环境具有丰富的致病生物,栽培鱼类的种类可以易于这些病原体引起的几种疾病。鱼类具有许多不同和复杂的防御机制,可以保护自己免受这些致病感染,包括皮肤粘液,它提供了稳定的物理或化学障碍,并且是对许多病原体的第一线的物理防御线。

鱼的上皮表面被粘液覆盖,粘性和光滑层是由水,抗菌蛋白质和酶制成的粘性胶体或粘蛋白。在鱼中,这种粘液覆盖了整个身体,并且具有许多功能,包括物理保护和抗病,渗透和离子调节,呼吸,繁殖,排泄,喂养,沟通和巢穴建设。

作为独特的免疫机制的重要组成部分,这种皮肤的粘液是不断的,并持续消除的,因此可以防止可能的感染病原体和寄生虫的殖民化和粘附。它还具有几种先天免疫化合物作为几种蛋白质  抗菌剂。几位作者汉。 学习 并了解了 抗菌特性 蒙皮.

鱼皮粘液和你的健康

Dash等人(2018)最近审查了 表皮粘液 表皮粘液作为鱼类健康的重要决定因素,包括其不同的组分及其在病原体上的作用模式。他们报道,鱼的表皮粘液含有天生的免疫组分,由含糊的细胞分泌,为不同致病微生物提供主导,并作为鱼类和周围环境之间的屏障。粘液的主要功能包括夹带和微生物的脱离。粘液还含有许多因素,例如抗微生物肽,溶菌酶,凝集素,蛋白酶等。它们提供了天生的免疫力。

表皮粘液细胞分泌的抗微生物肽对各种病原体具有抗微生物活性。粘膜的溶菌酶产生显着的噬菌体作用,而不同的蛋白酶可以通过影响其蛋白质或激活免疫机制时消除病原体。凝集素也是在先天免疫中发挥多种作用的粘液凝集素。

抗菌抗性

正如他们最近报道的那样 tagliabue和rappuoli。 (2018),抗微生物抗性(AMR)是目前人类健康最严重的问题,并且每年已经导致70万人死亡。据估计,由于AMR,2050年后,每年将发生1000万人死亡,这相当于每年在目前死亡的人数。

国际机构,如G20,世界银行,世界卫生组织(世卫组织),联合国,欧洲联盟和联合王国政府以及美国的政府正在寻求新的抗生素。为了强调这种紧急情况,由世卫组织出版的抗生素抗性的“优先病原体”列表包含12个细菌,代表对人体健康最大的危险。对多种抗生素的抗性特别相关于列表中存在的革兰氏阴性细菌。这些细菌的能力产生承受治疗的机制,可以用遗传物质传播,允许其他细菌对药物抵抗力。

根据美国。 疾病控制和预防中心当细菌和真菌等细菌产生克服设计以消除它们的药物的能力时,发生抗生素的抗性。受抗生素抗菌引起的感染是困难的,有时候是不可能治疗。在大多数情况下,抗生素的抗性感染需要长时间停留在医院,额外访问医生和昂贵和有毒的替代方案。

对抗生素的抗性是我们时代最大的公共卫生挑战之一。每年在美国,至少有200万人合同抗生素抗性感染,至少23,000人死亡。对抗生素的抗性有可能影响人们的任何阶段,以及健康,兽医和农业产业,使其成为世界上最紧迫的公共卫生问题之一。

许多医学进展依赖于对抗抗生素感染的能力,包括联合替代,器官移植,癌症治疗和治疗各种慢性疾病,如糖尿病,类风湿性关节炎和哮喘。战斗这一威胁是公共卫生的优先事项,需要全球在所有部门的协作方面进行协作,因为如果抗生素会失去其有效性,我们就会失去治疗感染的能力,并控制对公共卫生的威胁。

下一代抗生素

由于广义抗微生物抗性和对大多数抗生素耐药的细菌感染的发病率增加,我们迫切需要产生下一代抗生素,从过去的滥用中学习,并考虑如何使用它们更负责任。这种鱼类的粘液可能是这种新一代抗生素的令人惊讶的来源。

正如桑德拉·莱森博士及其合作者通知的那样,将鱼浴作为美国化学学会春季(ACS,世界上最大的科学社会)的全国会议和展览会上的新潜在抗生素的源泉。他们认识到俄勒冈州立大学的启动资金的支持和融资以及加州 - 富勒顿国立大学对此调查的支持。

由于目前的抗生素降低了对对多种耐药病原体的有效性,研究人员在一些不太可能的地方寻找可能的替代品。现在,Loesgen的团队博士已鉴定出对已知病原体的有前途抗生素活性的细菌,包括危险生物,例如导致MRSA感染的微生物(通过超级纤维 金黄色葡萄球菌。 在覆盖年轻鱼的保护性粘膜中抗性化霉菌。

“对我们来说,值得探索可以提供新化合物的海洋环境中的任何微生物,”Sandra Loesgen,Ph.D.,Group的主要调查员。

据洛斯登博士称,在俄勒冈州立大学工作,虽然在人类微生物组中发现了新的化学试剂,海洋当量仍然相对不足。可能的微生物的金矿是覆盖鱼表面的粘液。这种粘性物质可以保护鱼类中的鱼类,真菌和病毒在他们的环境中,捕获微生物才能引起感染。粘液还富含多糖和肽,已知具有抗菌活性。

“鱼的粘液非常有趣,因为鱼类生活是复杂的气氛,”Molly Austin表示,Loesgen的实验室中的化学学生,他们进行了一些研究。“它们随时与周围环境与许多致病病毒联系。 ”奥斯汀补充说,如果粘液中的某些东西,那么保护鱼类,可能有助于保护人类。

Erin(Misty)Paig-Tran,Ph.D.,富勒顿加州州立大学的合作者。他提供粘液,从少年水和表面上摘自少年鱼和加利福尼亚州南部海岸的表面。该团队检查了幼鱼,因为它们在其鳞片外的较小的免疫系统和更多的粘液,这可能含有比成人鱼更高的活性细菌。

Loelsgen,奥斯汀和研究生佩奇·曼德拉尔孤立,检查了47种不同的石灰细菌菌株。五种细菌提取物强烈抑制mRSA,三个抑制了三个 念珠菌念珠子。,人类致病真菌。源自特定的太平洋鲈鱼的粘液细菌特别涉及对MRSA和结肠癌细胞系的强烈活性。奥斯汀现在将他的工作集中在一起 假单胞菌铜绿假单胞菌,一种衍生自那种鱼的革兰氏阴性细菌,研究了这种细菌产生的许多潜在有趣的苯脲天然产物和抗生素。

虽然团队成员对新的抗生素来源有兴趣帮助人类,但他们也在寻找应用这种知识的其他方式。例如,鱼粘液的研究还可以通过驱动以更好地抗生素在粘附于某些类型的鱼类的微生物的更好抗生素来帮助减少鱼类种植中的抗生素的使用。

但首先,研究人员希望了解更多基本问题。例如,“我们甚至不知道健康的微生物瘤是什么,”洛杉矶说。她解释说,如果在鱼Babba中研究的细菌是典型的,她尚不清楚她的微生物瘤,并保护她的客人,或者如果这些细菌最终将它们粘在这些单独的鱼中。根据研究人员,了解有关健康鱼微生物瘤的更多信息,以及环境因素如何影响它们可能有助于提供节约努力。


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