医生们可能拥有对抗多重耐药细菌感染的新武器。但这种对抗日益难以治疗的细菌的新防御措施并非全新发明——而是一款80年前的抗生素。一项于5月16日发表在开放获取期刊PLOS Biology上的 研究，考察了一种产自土壤的天然产物，名为诺氏链霉菌素，它于 1942年被发现。
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抗生素耐药性细菌感染的 增加 促使人们寻找新的抗生素。抗生素耐药性是一个非常严重且日益增长的医学问题——根据美国疾病控制与预防中心（CDC）的说法， 2019年，全球有至少127万人死于抗菌药物耐药性，近500万人死亡与之相关。在美国，每年发生超过280万例抗菌药物耐药性感染，并导致超过35,000人死亡。
诺氏链霉菌素 包含一种名为链霉菌素的复杂分子的多种形式。人们曾高度寄望其中的链霉菌素能成为对抗革兰氏阴性菌的强大武器。这类细菌，如大肠杆菌，拥有厚的外层保护层，特别难以被抗生素杀死。
不幸的是，根据1940年代某个时期一项 未发表的有限人体试验 的结果，诺氏链霉菌素对肾脏有毒性，因此其研发被搁置。本研究的团队决定重新审视诺氏链霉菌素。
“我们开始寻找可以使用的药物，结果发现这些超级耐药菌对链霉菌素高度敏感，所以我们能够将其用作选择剂来进行这些实验，”该研究的合著者、哈佛医学院病理学家James Kirby 在一份声明中表示。“1942年科学家们分离出的物质不像我们今天使用的物质那样纯净。事实上，当时被称为链霉菌素的实际上是几种链霉菌素变体的混合物。现在，这些不同类型的链霉菌素的天然混合物被称为诺氏链霉菌素。”
Kirby也是贝斯以色列女执事医疗中心临床微生物学实验室的主任。
在对该抗生素 早期研究 中，诺氏链霉菌素存在链霉菌素纯化不完全的问题，这很可能导致了毒性。一项于2022年发表的 研究 表明，链霉菌素的多种形式实际上具有不同的毒性。
其中一种称为链霉菌素-F的毒性显著降低，同时也能对抗当前对多种药物耐药的病原体。
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在这项 研究 中，团队密切关注了链霉菌素-F和链霉菌素-D。链霉菌素-D菌株也对革兰氏阴性菌具有高度选择性，并且比链霉菌素-F对耐药肠杆菌科和其他细菌物种更有效。然而，它在较低剂量下就引起了肾脏毒性。
团队利用低温电子显微镜证明，链霉菌素-F广泛结合于细菌核糖体的某个亚基。这种结合导致细菌翻译错误，从而帮助 抗生素 抑制细菌感染的传播。
“它以一种非常隐蔽的方式抑制生物体产生蛋白质的能力。当细胞制造蛋白质时，它们会根据一个蓝图或信息来制造，这个信息告诉细胞要连接哪些氨基酸来构建蛋白质。我们的研究有助于解释这种抗生素如何迷惑机器，导致信息被错误读取，并开始组装毫无意义的东西。本质上，细胞会中毒，因为它产生了所有这些垃圾，”Kirby 说道。
该团队仍在试图弄清楚诺氏链霉菌素的作用机制，但发现它的作用方式与其他抗生素不同。Kirby将与西北大学和凯斯西储大学医学中心的合作者一起继续研究诺氏链霉菌素，以深入了解其真正的工作原理。
“我们有很棒的合作者，他们让我们能够推进一个跨越多个领域的项目。这项工作是协作科学真正处于最佳状态的一个例子，”Kirby说。
