應對耐葯細菌兩種新手段：基因改造益生菌和「龍」血？

《自然-通訊》本周在線發表的研究Engineered probiotic Escherichia coli can eliminate and prevent Pseudomonas aeruginosa gut infection in animal models表明，一種基因改造益生菌（可能具有促進健康作用的微生物）能在動物模型中預防和消除細菌感染。

在秀麗隱桿線蟲感染模型中的評估。Hwang et al.

綠膿桿菌（Pseudomonas aeruginosa）是著名耐葯菌，現有的抗生素很難將其殺滅。要應對這樣的病原體，除了開發新的抗生素以外，經過基因改造的細菌也能作為將其殺死的途徑。此前，研究者曾改造過大腸桿菌的一種實驗室菌株，使它在周圍存在綠膿桿菌時開裂，並釋放出一種選擇性殺死病原體的毒素。然而，人們尚不清楚這種方法能否用於動物感染。

製造具有「感應攻擊」功能的益生菌。Hwang et al.

新加坡國際大學的Matthew Chang及同事改造了上述遺傳體系，用它改造了大腸桿菌Nissle 1917，一種已顯示出對某些腸道疾病有益的益生菌。經過改造的體系加入了新的特徵，包括一種使經過改造的微生物得以破壞綠膿桿菌生物膜穩定性的基因；生物膜是一種難以分解的表面附著聚集體。研究者在兩種綠膿桿菌腸道感染動物模型（小鼠和秀麗隱桿線蟲）中檢驗了改造益生菌的效力，發現它在預防感染爆發方面比對抗已有感染更有效。

培養條件下改造的益生菌對綠膿桿菌的攻擊效果評估。Hwang et al.

作者指出，這些基因改造益生菌可以被自由施用，以獲得常規的益生菌相關益處，同時也有預防某些病原體的潛力。要檢驗這些發現是否可應用於人體，還需要進一步的研究。

而在本周《npj-生物膜和菌群》在線發表的研究Komodo dragon-inspired synthetic peptide DRGN-1 promotes wound-healing of a mixed-biofilm infected wound報告，一種基於科摩多龍血液中某種天然分子的新型合成肽能治療小鼠的生物膜感染傷口。該研究表明，這種肽有開發為抗生素的潛力，特別是用於治療對現有抗生素有耐藥性的生物膜感染傷口。

科摩多龍。Wikipedia/Sharp Photography

人們需要新的抗生素來對抗多葯耐葯型病原體。由於其有效性和廣泛的抗菌活性，抗菌肽（肽是具有兩個或多個氨基酸的蛋白樣小分子）是一種可能的解決方案。此外，抗菌肽已經顯示出了對生物膜的活性。生物膜是在細菌細胞彼此粘附，並附著在諸如傷口、心臟瓣膜或導尿管等表面時形成的。

用綠膿桿菌感染角質形成細胞後，用不同物質處理的效果。Chung et al.

美國喬治梅森大學的Monique van Hoek及同事在科摩多龍（Varanus Komodoensis）的血液中搜尋新型抗菌化合物。作為一種在印尼島嶼上炎熱乾燥的草地中生活，不管死活什麼都吃的肉食動物，它們的唾液被認為含有許多不同的細菌菌株，其中一些會導致敗血症，使得一些僥倖從其偷襲中逃脫的大獵物，比如水牛，最後因感染而死。

但這些細菌對科摩多巨蜥不產生影響，這表明科摩多龍通過某種方式獲得了保護。他們從科摩多龍的血漿中分離出了一種表現出抗菌活性的肽VK25，並以其為靈感，設計出了一種重排氨基酸的修飾合成肽，將其命名為稱為DRGN-1。

被感染的小鼠傷口施用不同物質時的癒合情況。Chung et al.

作者表明，DRGN-1對綠膿桿菌和金黃色葡萄球菌具有抗菌和抗生物膜活性，並指出上述活性是通過讓菌膜變得可滲透而實現的。在小鼠模型中，DRGN-1顯著改善了感染這兩種菌株，以及未感染傷口的癒合。他們指出，DRGN-1是通過其抗菌活性，以及促進皮膚細胞遷移、以封閉傷口來促進傷口癒合的。