Kunder fra School of Life Sciences, Sichuan University udgav højtscorede artikler ved hjælp af Foregenes produkter med en impact factor på 17.848

For nylig udgav Song Xu-holdet fra School of Life Sciences ved Sichuan University et forsidepapir med titlenKoagulationsfaktorer VII, IX og X er antibakterielle proteiner mod lægemiddelresistente gramnegative bakterier i celleforskning.

Cell Research er et internationalt tidsskrift udgivet i fællesskab af det kinesiske videnskabsakademi og British Nature Publishing Group, som er ret autoritativt i den akademiske verden.

Da denne artikel blev offentliggjort, vakte den straks en sensation i den akademiske verden.Indtil videre er forskningsresultaterne blevet modtaget af snesevis af medier som Xinhua News Agency, World Wide Web, Phoenix Net, Southern Metropolis Daily,Biological Valley, British Daily Mail, American Daily Science, EurekAlert1!, Springer Nature, Phys.org osv., BioMedCentral og andre kendte tidsskrifter har omfattende rapporter, og den globale opmærksomhed på dette forskningsresultat vokser stadig.

Artiklen pegede på, at de tre koagulationsfaktorer VII, IX og X, der spiller en rolle i initieringen af ​​koagulationskaskaden, er en ny type endogent værts-antibakterielt protein, det vil sige, at koagulationsfaktorerne VII, IX og X har vigtige roller i koagulationsprocessen.Det kan også være i stand til at bekæmpe gramnegative bakterier, herunder meget resistente "superbakterier" såsom Pseudomonas aeruginosa og Acinetobacter baumannii.

Song Xu, den tilsvarende forfatter til denne artikel, sagde: "Tidligere troede man generelt, at koagulationsfaktorer kan forårsage trombose, men denne undersøgelse afslørede, at koagulationsfaktorer også har den særlige effekt ved sterilisering.Dette er den første opdagelse i ind- og udland."

Forskningsbaggrund

Som vi alle ved, er bakteriel resistens blevet et alvorligt folkesundhedsproblem på verdensplan.Relevante data peger på, at næsten 1 million mennesker dør af medicinresistente bakterieinfektioner verden over hvert år.Hvis der ikke findes en bedre løsning, vil antallet af dødsfald hvert år fra 2050 være 10 millioner.

Misbruget af antibiotika, kombineret med bakteriers fremragende evolutionære evner, har gjort, at nogle patogene bakterier, der kunne være blevet dræbt af antibakterielle lægemidler, er blevet lægemiddelresistente og bliver næsten uforgængelige "superbakterier".

Derudover er negative bakterier (Gram-) sammenlignet med grampositive bakterier (Gram+) sværere at dræbe på grund af tilstedeværelsen af ​​den ydre membran (hovedkomponenten er LPS, alias endotoksin, lipopolysaccharid).Den ydre membran er en kappe, der består af en indre cellemembran, en tynd cellevæg og en ydre cellemembran.

Forskningshistorie

Song Xus hold havde undersøgt virkningen af ​​koagulationsfaktorer på behandlingen af ​​ondartede tumorer, men i 2009 blev det uventet opdaget, at koagulationsfaktorer kan dræbe bakterier.For at forklare den bakteriedræbende mekanisme af koagulationsfaktorer har projektet været 10 år fra begyndelsen af ​​forskningen til udgivelsen af ​​papiret.

Ved et uheld fundet

I 2009 opdagede forskere ved et uheld, at koagulationsfaktor VII kan bekæmpe Escherichia coli blandt mere end et dusin koagulationsfaktorer.

Escherichia coli tilhører Gram-negative bakterier i bakterier.Denne type bakterier er svære at håndtere, fordi deres celler har en indre cellemembran, en tynd cellevæg og en ydre cellemembran.Konvolutten kan holde stofferne ude og beskytte bakterierne mod "indtrængen".

Foreslå antagelse

Koagulationsfaktorer er en gruppe af proteiner i blodet, der er involveret i blodkoagulation.Når en menneskelig kropsskade forårsager blødning, aktiveres forskellige koagulationsfaktorer trin for trin for at danne fibrinfilamenter, som forsegler såret sammen med blodplader.Hvis en eller flere koagulationsfaktorer mangler, vil der opstå koagulationsforstyrrelser.

Forskere har bemærket, at patienter med koagulopati ofte er tilbøjelige til bakterielle sygdomme som sepsis og lungebetændelse.Denne forbindelse fik dem til at spekulere i, at koagulationsfaktorer ikke kun spiller en vigtig rolle i koagulationsprocessen, men også kan have en anti-infektionseffekt.

Dybdegående undersøgelse

For at undersøge, om koagulationsfaktorer kan håndtere en bredere vifte af gramnegative bakterier, begyndte forskere at studere dens antibakterielle mekanisme i dybden.De fandt ud af, at koagulationsfaktor VII og strukturelt lignende faktorer IX og faktor X, disse tre proteiner kan bryde gennem den faste kappe af gram-negative bakterier.

Mange eksisterende antibakterielle stoffer retter sig mod cellemetabolisme eller cellemembraner, men disse tre koagulationsfaktorer har forskellige virkemåder.De kan hydrolysere LPS, hovedkomponenten i bakteriel ydre membran.At miste LPS gør det svært for gramnegative bakterier at overleve.

Gå længere

Forskerholdet undersøgte mekanismen yderligere og fandt ud af detkoagulationsfaktorproteinet virker på bakterier gennem sin lette kædekomponent, mens den tunge kædekomponent ikke har nogen antibakteriel effekt.

I laboratoriekulturmiljøet observerede forskerne tydeligt, at efter tilsætning af koagulationsfaktoren eller dens lette kædekomponenter blev bakteriecellekappen først beskadiget, og derefter inden for 4 timer var hele bakteriecellen næsten fuldstændig ødelagt.

Tilføj faktor VII let kæde komponent til den dyrkede Escherichia coli,

Bakterielle ydre membrankomponenter er beskadiget, celler ødelægges

Ikke kun Escherichia coli, men nogle andre testede gramnegative bakterier blev også "erobret", herunder Pseudomonas aeruginosa og Acinetobacter baumannii.Begge disse bakterier er opført af Verdenssundhedsorganisationen (WHO) som de 12 mest truende bakterier for menneskers sundhed på grund af deres lægemiddelresistens.

Eksperimentel verifikation

Følgende dyreforsøg bekræftede yderligere effektiviteten af ​​koagulationsfaktorer mod superbakterier.

Forskerne inokulerede mus med et stort antal lægemiddelresistente Pseudomonas aeruginosa eller Acinetobacter baumannii.Efter indsprøjtning af høje doser af faktor VII let kæde overlevede musene;mens musene i kontrolgruppen injiceret med normalt saltvand var 24 Alle døde af infektion efter timer.

Efter infektion med superbakterier, infusion af faktor VII let kæde

Kan spille en beskyttende rolle og markant forbedre overlevelsesraten for mus

Betydning

I øjeblikket vides der ikke at antibakterielle stoffer er effektive ved at hydrolysere LPS.

Afklaring af den antibakterielle mekanisme baseret på LPS-hydrolyse og koagulationsfaktorernes antibakterielle egenskaber kombineret med evnen til at producere disse koagulationsfaktorer i stor skala til en lavere pris, kan give en omkostningseffektiv ny strategi til bekæmpelse af lægemiddelresistente gramnegative bakterier En nødsituation folkesundhedskrise udløst.

Derudover har dette arbejde også brede anvendelsesmuligheder i klinisk praksis.På nuværende tidspunkt har ingen kendte antibakterielle lægemidler en effekt ved at hydrolysere LPS.Ved at kombinere de antibakterielle egenskaber af FVII, FIX og FX mod LPS og lavpris produktion i stor skala, forventes det at udvikle nye lægemidler mod "superbakterie"-infektioner.

Emneudvidelse

Selvom folk er mere bekendt med navnet "superbakterier", bør deres nøjagtige udtryk være "multi-drug resistente bakterier", som refererer til en type bakterier, der er resistente over for flere antibiotika.

Som tidligere nævnt skyldes den nuværende stigende resistens hos bakterier hovedsageligt urimelig brug eller endda misbrug af antibiotika.For eksempel den højfrekvente brug af bredspektrede antibiotika til behandling af luftvejsinfektioner.

Luftvejsinfektion er en sygdom, vi alle kender.Ifølge statistikker bliver hvert barn smittet omkring 6 til 9 gange om året, og unge og voksne bliver smittet omkring 2 til 4 gange om året.

Fordi luftvejsinfektioner ofte er akutmodtagelser, er den største vanskelighed for akutlæger, når de står over for patienter, at de ikke kan få sygdomsfremkaldende information på kort tid.Derfor gør forsinkelsen af ​​patogene undersøgelser, at klinikere er nødt til at ty til bredspektrede antibiotika (som kan være effektive).For mange slags bakterier).

Det er denne "spredning af et stort net"-metode til medicin, der har ført til et stadig mere alvorligt problem med bakteriel erhvervet lægemiddelresistens.For når størstedelen af ​​følsomme stammer kontinuerligt dræbes, vil lægemiddelresistente stammer formere sig for at erstatte de følsomme stammer, og bakteriernes resistensgrad over for lægemidlet vil fortsætte med at stige.

Hvis der derfor på kort tid kan opnås en nøjagtig patogendetektionsrapport for at vejlede lægerne i at ordinere den rigtige medicin, kan brugen af ​​bredspektrede antibiotika reduceres kraftigt og derved afhjælpe problemet med bakteriel resistens.

Stillet over for dette praktiske problem satte Fujis videnskabelige forskerhold sig for at udvikle et 15-elements respiratorisk patogendetektionskit.

Dette sæt anvender kombinationen af ​​Direct PCR og multiplex PCR-teknologi, som kan detektere Streptococcus pneumoniae, methicillin-resistente Staphylococcus aureus, Haemophilus influenzae og andre 15 almindelige nedre luftveje i sputum på omkring 1 time.Patogene bakterier kan effektivt skelne mellem koloniserende bakterier (normale bakterier) og patogene bakterier.Jeg tror, ​​det forventes at være et effektivt værktøj til at hjælpe klinikere med den præcise medicinbrug.

Over for "superbakterierne", den offentlige fjende af hele folket, har menneskeheden aldrig taget let på det.Inden for biovidenskab er der stadig mange forskere som Song Xus team, der arbejder hårdt på at udforske og arbejde stille på vejen for at finde "superbakterie"-løsninger.

Her vil Fortune Biotech på vegne af de biologiske kammerater og modtagerne udtrykke sin højeste respekt til alle de videnskabsmænd, der har viet deres kræfter og sved til dette, og også bede til, at mennesker kan besejre "superbakterierne" hurtigst muligt og få et sikrere og sundere liv.omgivelser.