Kunden der School of Life Sciences der Sichuan-Universität veröffentlichten hoch bewertete Arbeiten mit den Produkten von Foregene mit einem Impact-Faktor von 17,848

Kürzlich veröffentlichte das Song Xu-Team von der School of Life Sciences der Sichuan-Universität ein Titelpapier mit dem TitelDie Gerinnungsfaktoren VII, IX und X sind antibakterielle Proteine ​​gegen arzneimittelresistente gramnegative Bakterien in der Zellforschung.

Cell Research ist eine internationale Zeitschrift, die gemeinsam von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und der britischen Nature Publishing Group herausgegeben wird und in der akademischen Welt eine hohe Autorität genießt.

Nachdem dieser Artikel veröffentlicht wurde, sorgte er sofort für Aufsehen in der Wissenschaft.Bisher wurden die Forschungsergebnisse von Dutzenden Medien wie Xinhua News Agency, World Wide Web, Phoenix Net, Southern Metropolis Daily,Biological Valley, British Daily Mail, American Daily Science, EurekAlert1!, Springer Nature, Phys.org usw., BioMedCentral und andere bekannte Fachzeitschriften berichten ausführlich und die weltweite Aufmerksamkeit für dieses Forschungsergebnis wächst immer noch.

Der Artikel wies darauf hin, dass die drei Gerinnungsfaktoren VII, IX undMöglicherweise ist es auch in der Lage, gramnegative Bakterien zu bekämpfen, darunter hochresistente „Superbakterien“ wie Pseudomonas aeruginosa und Acinetobacter baumannii.

Song Xu, der korrespondierende Autor dieses Artikels, sagte: „Früher glaubte man allgemein, dass Gerinnungsfaktoren Thrombosen verursachen können, doch diese Studie ergab, dass Gerinnungsfaktoren auch die besondere Wirkung der Sterilisation haben.Dies ist die erste Entdeckung im In- und Ausland.“

Forschungshintergrund

Wie wir alle wissen, ist die Bakterienresistenz weltweit zu einem ernsten Problem der öffentlichen Gesundheit geworden.Relevante Daten zeigen, dass weltweit jedes Jahr fast 1 Million Menschen an Infektionen mit arzneimittelresistenten Bakterien sterben.Wenn es keine bessere Lösung gibt, wird die Zahl der Todesfälle ab 2050 jedes Jahr 10 Millionen betragen.

Der Missbrauch von Antibiotika, gepaart mit der hervorragenden Evolutionsfähigkeit von Bakterien, hat dazu geführt, dass einige pathogene Bakterien, die durch antibakterielle Medikamente hätten abgetötet werden können, arzneimittelresistent geworden sind und sich zu nahezu unzerstörbaren „Superbakterien“ entwickelt haben.

Darüber hinaus sind negative Bakterien (Gram-) im Vergleich zu grampositiven Bakterien (Gram+) aufgrund des Vorhandenseins der Außenmembran schwieriger abzutöten (Hauptbestandteil ist LPS, alias Endotoxin, Lipopolysaccharid).Die äußere Membran ist eine Hülle, die aus einer inneren Zellmembran, einer dünnen Zellwand und einer äußeren Zellmembran besteht.

Forschungsgeschichte

Das Team von SongUm den bakteriziden Mechanismus von Gerinnungsfaktoren zu erklären, hat das Projekt vom Beginn der Forschung bis zur Veröffentlichung der Arbeit 10 Jahre gedauert.

Zufällig gefunden

Im Jahr 2009 entdeckten Forscher zufällig, dass der Gerinnungsfaktor VII unter mehr als einem Dutzend Gerinnungsfaktoren Escherichia coli bekämpfen kann.

Escherichia coli gehört zu den gramnegativen Bakterien.Diese Bakterienart ist schwer zu bekämpfen, da ihre Zellen über eine innere Zellmembran, eine dünne Zellwand und eine äußere Zellmembran verfügen.Die Hülle kann die Medikamente fernhalten und die Bakterien vor dem „Eindringen“ schützen.

Annahme vorschlagen

Gerinnungsfaktoren sind eine Gruppe von Proteinen im Blut, die an der Blutgerinnung beteiligt sind.Wenn eine Verletzung des menschlichen Körpers zu Blutungen führt, werden nach und nach verschiedene Gerinnungsfaktoren aktiviert, um Fibrinfilamente zu bilden, die zusammen mit Blutplättchen die Wunde verschließen.Fehlen einer oder mehrere Gerinnungsfaktoren, kommt es zu Gerinnungsstörungen.

Wissenschaftler haben festgestellt, dass Patienten mit einer Koagulopathie häufig anfällig für bakterielle Erkrankungen wie Sepsis und Lungenentzündung sind.Dieser Zusammenhang veranlasste sie zu der Vermutung, dass Gerinnungsfaktoren möglicherweise nicht nur eine wichtige Rolle im Gerinnungsprozess spielen, sondern möglicherweise auch eine infektionshemmende Wirkung haben.

Eingehende Studie

Um zu untersuchen, ob Gerinnungsfaktoren mit einem breiteren Spektrum gramnegativer Bakterien umgehen können, begannen die Forscher, ihren antibakteriellen Mechanismus eingehend zu untersuchen.Sie fanden heraus, dass der Gerinnungsfaktor VII und die strukturell ähnlichen Faktoren IX und Faktor X, diese drei Proteine, die feste Hülle gramnegativer Bakterien durchbrechen können.

Viele bestehende antibakterielle Substanzen zielen auf den Zellstoffwechsel oder die Zellmembranen ab, doch diese drei Gerinnungsfaktoren haben unterschiedliche Wirkmechanismen.Sie können LPS, den Hauptbestandteil der bakteriellen Außenmembran, hydrolysieren.Der Verlust von LPS erschwert das Überleben gramnegativer Bakterien.

Weiter gehen

Das Forschungsteam untersuchte den Mechanismus weiter und fand das herausDas Gerinnungsfaktorprotein wirkt über seine Leichtkettenkomponente auf Bakterien, während die Schwerkettenkomponente keine antibakterielle Wirkung hat.

In der Laborkulturumgebung beobachteten die Forscher deutlich, dass nach Zugabe des Gerinnungsfaktors oder seiner Leichtkettenkomponenten zunächst die Bakterienzellhülle beschädigt wurde und dann innerhalb von 4 Stunden die gesamte Bakterienzelle fast vollständig zerstört wurde.

Fügen Sie die Komponente der leichten Kette von Faktor VII zu den kultivierten Escherichia coli hinzu.

Bestandteile der bakteriellen Außenmembran werden geschädigt, Zellen werden zerstört

Nicht nur Escherichia coli, sondern auch einige andere getestete gramnegative Bakterien wurden „besiegt“, darunter Pseudomonas aeruginosa und Acinetobacter baumannii.Beide Bakterien werden von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) aufgrund ihrer Arzneimittelresistenz als die zwölf gefährlichsten Bakterien für die menschliche Gesundheit aufgeführt.

Experimentelle Überprüfung

Die folgenden Tierversuche bestätigten die Wirksamkeit von Gerinnungsfaktoren gegen Superbakterien weiter.

Die Forscher inokulierten Mäuse mit einer großen Anzahl arzneimittelresistenter Pseudomonas aeruginosa oder Acinetobacter baumannii.Nach der Injektion hoher Dosen der leichten Kette von Faktor VII überlebten die Mäuse;Während den Mäusen in der Kontrollgruppe, denen normale Kochsalzlösung injiziert wurde, 24 Stunden starben, starben alle nach Stunden an einer Infektion.

Nach Infektion mit Superbakterien Infusion der leichten Kette von Faktor VII

Kann eine schützende Rolle spielen und die Überlebensrate von Mäusen deutlich verbessern

Bedeutung

Derzeit ist keine antibakterielle Substanz bekannt, die durch die Hydrolyse von LPS wirksam ist.

Die Aufklärung des antibakteriellen Mechanismus auf der Grundlage der LPS-Hydrolyse und der antibakteriellen Eigenschaften von Gerinnungsfaktoren in Kombination mit der Möglichkeit, diese Gerinnungsfaktoren in großem Maßstab zu geringeren Kosten herzustellen, könnte eine kostengünstige neue Strategie zur Bekämpfung arzneimittelresistenter gramnegativer Bakterien darstellen, die eine Notlage im Bereich der öffentlichen Gesundheit ausgelöst hat.

Darüber hinaus hat diese Arbeit auch breite Anwendungsaussichten in der klinischen Praxis.Derzeit sind keine antibakteriellen Medikamente bekannt, die eine Wirkung durch die Hydrolyse von LPS entfalten.Durch die Kombination der antibakteriellen Eigenschaften von FVII, FIX und FX gegen LPS und einer kostengünstigen Großserienproduktion wird erwartet, dass neue Medikamente gegen „Superbakterien“-Infektionen entwickelt werden.

Themenerweiterung

Obwohl den Menschen der Name „Superbakterien“ besser bekannt ist, sollte der genaue Begriff „multiresistente Bakterien“ lauten, was sich auf eine Bakterienart bezieht, die gegen mehrere Antibiotika resistent ist.

Wie bereits erwähnt, ist die derzeit zunehmende Resistenz von Bakterien vor allem auf den unangemessenen Einsatz oder sogar Missbrauch von Antibiotika zurückzuführen.Beispielsweise der hochfrequente Einsatz von Breitbandantibiotika bei der Behandlung von Atemwegsinfektionen.

Eine Infektion der Atemwege ist eine Krankheit, die uns allen bekannt ist.Laut Statistik infiziert sich jedes Kind etwa 6 bis 9 Mal im Jahr, Jugendliche und Erwachsene etwa 2 bis 4 Mal im Jahr.

Da es sich bei Atemwegsinfektionen häufig um Notaufnahmen handelt, besteht die größte Schwierigkeit für Notärzte im Umgang mit Patienten darin, dass sie nicht in kurzer Zeit Informationen über Krankheitserreger erhalten können.Daher müssen Ärzte aufgrund der Verzögerung bei der Pathogenuntersuchung auf Breitbandantibiotika zurückgreifen (die wirksam sein können).Für viele Arten von Bakterien).

Es ist diese „Ausbreitung eines großen Netzes“-Medikamentenmethode, die zu einem immer schwerwiegenderen Problem der bakteriell erworbenen Arzneimittelresistenz geführt hat.Denn wenn die Mehrheit der empfindlichen Stämme kontinuierlich abgetötet wird, vermehren sich arzneimittelresistente Stämme, um die empfindlichen Stämme zu ersetzen, und die Resistenzrate der Bakterien gegenüber dem Arzneimittel wird weiter zunehmen.

Wenn daher in kurzer Zeit ein genauer Bericht zum Nachweis von Krankheitserregern erstellt werden kann, der Ärzten bei der Verschreibung des richtigen Arzneimittels hilft, kann der Einsatz von Breitbandantibiotika erheblich reduziert und so das Problem der Bakterienresistenz gemildert werden.

Angesichts dieses praktischen Problems machte sich das wissenschaftliche Forschungsteam von Fuji daran, ein 15-teiliges Kit zum Nachweis von Atemwegserregern zu entwickeln.

Dieses Kit nutzt die Kombination aus Direkt-PCR- und Multiplex-PCR-Technologie, die Streptococcus pneumoniae, Methicillin-resistenten Staphylococcus aureus, Haemophilus influenzae und andere 15 häufig vorkommende untere Atemwege im Sputum in etwa einer Stunde nachweisen kann.Pathogene Bakterien können effektiv zwischen sich ansiedelnden Bakterien (normalen Bakterien) und pathogenen Bakterien unterscheiden.Ich glaube, dass es ein wirksames Instrument sein wird, um Ärzte bei der präzisen Medikamentenanwendung zu unterstützen.

Angesichts der „Superbakterien“, dem Staatsfeind des ganzen Volkes, hat die Menschheit es nie auf die leichte Schulter genommen.Im Bereich der Biowissenschaften gibt es immer noch viele Forscher wie das Team von Song

Hier möchte Fortune Biotech im Namen der biologischen Kollegen und der Begünstigten seinen höchsten Respekt gegenüber allen Wissenschaftlern zum Ausdruck bringen, die ihre Anstrengungen und ihren Schweiß darauf verwendet haben, und auch dafür beten, dass die Menschen die „Superbakterien“ so schnell wie möglich besiegen und ein sichereres und gesünderes Leben führen können.Umfeld.