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印度科學理工學院發現兩種可以有效對抗結核病的分子
作者:駐印度代表處科技組 現職:駐印度代表處科技組
文章來源:印度人報(The Hindu)
發佈時間:2017.07.26
在班加羅爾(Bengaluru)印度科學理工學院(Indian Institute of Science, IISc)的科學家發展新型且有效的分子,這兩種分子可以影響包含造成結核病的結核分枝桿菌(Mycobacterium tuberculosis)等分枝桿菌(mycobacteria)的存活。這項研究結果已經發表在抗病菌與化療期刊(Antimicrobial Agents and Chemotherapy)上。
    
與多數藉由以細胞成分為目標的細菌代謝的抗生素不同,這些新分子抑制分枝桿菌的壓力反應路徑。對細菌而言,在如缺乏營養及抗病菌劑存在等不利環境下存活,壓力反應路徑是重要的。因此任何可以抑制此路徑的,都將導致細菌死亡。
    
在分枝桿菌情況下,壓力路徑的主要調節者為鳥苷四磷酸鹽(Guanosine pentaphospahte or Guanosine tetraphosphate, (p)ppGpp)。雖然可以抑制鳥苷四磷酸鹽形成的分子已經合成,但功效並不大。來自印度科學理工學院生物科學系,同時也是這篇論文的通訊作者(corresponding author)的狄帕克•恰特吉教授(Dipankar Chatterji)表示,為了抑制這個路徑,需要非常高濃度的萊爾辛(Relacin)分子,因此功效很低。所以我們透過在萊爾辛分子鹼基中進行修正而合成了兩項新的分子-乙醯化合物(acetylated compound , AC compound)與乙醯化苯化合物(and acetylated benzoylated compound , AB compound)。 
     
恰特吉教授表示,我們發現這兩個分子對壓力反應有很好的抑制。這兩個化合物影響鳥苷四磷酸鹽的合成率,同時也減少細胞的存活。實驗室研究顯示,這兩個分子對於人類細胞並沒有毒,而且可以滲透人類肺上皮細胞。
  
恰特吉教授表示,我們發現我們的化合物是以萊爾基因(Rel gene)為目標。該基因產生可以合成鳥苷四磷酸鹽的萊爾蛋白(Rel protein)。當萊爾基因被破壞時,則包皮垢分枝桿菌(Mycobacterium smegmatis)長期的存活率降低。
  
抑制生物膜(biofilms)形成

在敵意的環境下,細菌傾向生成可以保護細菌遠離壓力及誘發對抗生素忍受的生物膜。近期的研究顯示,無法形成生物膜的結核分枝桿菌細菌,將無法在宿主體內生存。證據顯示,在感染的時候,結核分枝桿菌會展現像生物膜的表現型(biofilm-like phenotype),這有助於細菌在宿主體內生存。
  
研究顯示,這兩項分子可以抑制結核分枝桿菌及包皮垢分枝桿菌所生成的生物膜,也可以瓦解已經生成的生物膜。恰特吉教授表示,由結核分枝桿菌細菌生成的生物膜非常危險,這兩項分子有破壞生物膜及甚至阻止其生成的能力,是非常重要的成就。
  
由於很少有以細菌壓力反應路徑為目標的抗生素,因此這兩項分子提供很大的展望。恰特吉教授表示,下一步就是在動物身上試驗這兩項分子,我們對其並沒有任何的想法。觀察細菌是否會對這兩項分子產生抵抗性也是件有趣的事。
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