生物学基础知识丛书:《抗生素》

青毒素、链霉素的发现和应用,使人类获得了战胜疾病的强有力武器。从此以后,科学家开始了从土壤微生物中和抗生素化学结构改造寻找有价值的新抗生素。现在全世界已发现了4000余种抗生素。其中100种左右在工业、农业、医学上有使用价值。     

抗生素的进展

从1929年发现青霉索以来,至今已有五十多年。在这期间,特别是近三十年,对抗生素进行了广泛深入的研究。发现的天然抗生素已达7,000余种,其中微生物生的达5,500种以上,有一些已用于医疗,许多疾病得到了有效的治疗和控制。因此,抗生素在医疗上占有很重要的地位。同时,它也用于农业、畜牧兽医,植物保护和食品工业。由于医疗上的迫切需要和现有抗生素存在的问题,世界各国都在努力研究,扩大筛选范围。其中化学改造现有抗生素,取得了迅速的进展,应用范围已由原来的抑菌扩大到抗肿癌、抗原虫和治疗高血压     

抗菌肽对糜烂型OLP患者唾液中真菌的影响

抗菌肽经临床研究,发现具有抗生素不具备的优点,可对糜烂型口腔扁平苔藓(oral lichen planus,OLP)患者唾液中真菌有抑制和杀菌的作用,弥补了抗生素的缺点。通过使用不同浓度、不同种类的抗菌肽,作用于自糜烂型OLP患者口腔唾液标本中提取并经鉴定的菌种,对三种常见菌——白色念珠菌、光滑念珠菌、热带念珠菌进行抑菌试验。结果表明,抗菌肽使用前后的数值比对、菌落生长情况、最小抑菌值有明显变化。发现RISE-AP12对三种常见真菌的抑菌、杀菌效果优于其他的抗菌肽,在临床上有较大应用前景。     

抗生素含量测定方法的分析概述

抗生素作为一种抗菌物质,在现代医疗中起着非常重要的作用。2015版中华人民共和国药典共收录抗生素药品363种,所介绍的抗生素含量测定方法有4种。根据抗生素测定方法的统计,在这363种抗生素中,有275种采用高效液相色谱法;有75种采用抗生素微生物检定法;有8 种采用紫外-可见分光光度法;只有5种采用了滴定法。以最新的2015版中华人民共和国药典为基础,对抗生素的测定方法进行了分析概述,期望能在环境抗生素残留量的测定方面提供可借鉴的内容。     

生物科技快讯

科学家发现可杀死“超级细菌”的深海微生物英国科学家宣布,他们发现一种深海微生物能够产生一种强力抗生素,足以杀死对许多抗生素具有抗药性的“超级细菌”。据英国媒体日前报道,这种微生物是从日本海底沉积物中发现的,它生活在水深300多米的地方,属于放线菌家族。放线菌是一类介于霉菌与细菌之间的微生物,是人类提取抗生素的主要来源之一。英国纽卡斯尔大学和肯特大学的科学家说,实验表明这种深海微生物制造的抗生素能杀死耐甲氧苯青霉素金黄色葡萄球菌(M RSA)。后者是常见的“超级细菌”,其抗药性越来越强,已经有突破“抵抗病菌的最后…     

ICU常用抗生素应用与病原菌变迁的相关性探讨

目的探讨ICU内常用抗生素的使用和病原菌在抗生素压力下产生菌种变迁的相关性,亦即有关抗生素的附加损害的另一种常见表现形式,并籍以进一步寻找控制ICU内耐药菌株有效对策。方法将乐清市人民医院ICU 2003年7月至2006年12月常用抗生素使用情况并结合同期病原菌培养结果做系统回顾调查。结果共获培养病原菌443株,其中378株为痰培养标本,42株为尿培养标本,23株来自血标本。443株病原菌中,革兰阴性菌289株,占65.24%;革兰阳性菌39株,占8.8%;真菌115株,占25.96%。调查了ICU内常见10种抗生素的应用及抗生素相关性继发感染菌株,发现抗生素这种以菌种变迁为表现形式的附加损害普遍存在,并有一定的规律性。产生耐药菌株时间从短到长依次为左氧氟沙星、头孢曲松、亚胺培南、美洛西林……头孢米诺、头孢吡肟;亚胺培南、美罗培南、头孢吡肟等相对"高档次"抗生素相关真菌感染率较高。而美洛西林相关真菌感染率较低。革兰阳性菌抗生素相关感染比例较高达到两位数的依次为头孢哌酮/舒巴坦、哌拉西林/他唑巴坦、头孢米诺;头孢他啶、哌拉西林/他唑巴坦、头孢哌酮/舒巴坦、亚胺培南应用后革兰阴性耐药株种类比较接近,特别是洋葱伯克霍尔德菌多见。而头孢米诺抗生素相关感染则洋葱伯克霍尔德菌少见。结论选择诱导性较低的抗生素可以延缓抗生素附加损害发生的时间,延迟耐药菌株产生的时间;不同抗生素在诱导产生菌种变迁时对某些特定菌种各有一定程度的诱导倾向性;同一抗生素或抗生素附加损害类似的抗生素同一时间段内比较集中地应用,容易诱导产生相同的耐药菌株流行;控制和调节"高档次"抗生素的使用量,可能控制和调节真菌和革兰阳性菌感染在ICU的流行趋势;而在ICU病房内有目的轮流交替选择不同类型的能够互补抗菌谱敏感盲区的抗生素,有可能对控制和减少一些特定耐药菌株在ICU病房的流行,对降低ICU院内感染率起到良好的作用。     

德国研究人员用“古老”细菌制造强效抗生素

德国汉斯-克内尔研究所公报说,该所研究人员克里斯蒂安·赫特韦克发现一种“古老”细菌或可用于制造强效抗生素,以有效对抗部分耐药细菌。这种细菌存在于意大利石器时代的壁画中,研究人员发现它可产生抗生素Cervimycin,该抗生素能消灭耐甲氧西林金黄色葡萄球菌等耐药细菌,而当这种“古老”细菌在缺少一种名为CerJ的酶时,能产生一种比Cervimycin更强效的抗生素CervimycinK。     

如何面对"全"耐药的细菌

抗生素的发现是20世纪最辉煌的现代医药成果。20世纪,40—70年代被称为抗生素的“黄金时代”。由于抗生素的临床应用,许多曾被认为是致命的感染性疾病得到了治愈,从而显著提高了人类的预期寿命。20世纪60年代末,某些医学权威冲动地宣称,感染性疾病已成为历史。但今天,在抗生素临床应用半个世纪以后,     

抗生素AGPM发酵过程中蛋白质表达差异的研究

由土壤中筛选到一能产生新型抗肿瘤抗生素AGPM的藤黄灰链霉菌株,应用蛋白质双向电泳方法,比较了藤黄灰链霉菌在发酵24h与72h蛋白质表达的差异,发现在发酵72h有17个蛋白质差异点出现,此外还发现一些蛋白质的含量明显高于24h的同种蛋白含量,这表明这些蛋白可能与抗生素AGPM的合成以及和菌体的生长等有关。     

抗生素AGPM发酵过程中蛋白质表达差异的研究*

由土壤中筛选到一能产生新型抗肿瘤抗生素AGPM的藤黄灰链霉菌株 ,应用蛋白质双向电泳方法 ,比较了藤黄灰链霉菌在发酵 2 4h与 72h蛋白质表达的差异 ,发现在发酵 72h有17个蛋白质差异点出现 ,此外还发现一些蛋白质的含量明显高于 2 4h的同种蛋白含量 ,这表明这些蛋白可能与抗生素AGPM的合成以及和菌体的生长等有关。     

氨基糖苷类修饰酶引起的细菌耐药性机制的研究进展

氨基糖苷类抗生素是高效、广谱的杀菌药物。随着在临床的广泛应用,抗生素的抗药性日趋严重,这在很大程度上降低了其临床应用的潜力。其中,最主要的原因就是细菌产生了一系列修饰酶修饰抗生素的特定基团,使其失去药效。细菌产生的修饰酶种类众多,主要包括磷酸化、乙酰化和腺苷化修饰酶。研究发现,一种酶可以修饰多种抗生素,同时,一种抗生素也可以被多种修饰酶修饰。由于修饰酶底物的广谱性,使得细菌的耐药性难以克服。因此,本文就氨基糖苷类修饰酶和抗生素相互作用的热力学和动力学性质进行了详细的论述,试图找出不同修饰酶失活抗生素药物的共同作用机制。这将为设计新的抗生素药物及修饰酶抑制剂、克服细菌的耐药性,提供理论指导和技术支持。     

科学家发现可杀死“超级细菌”的深海微生物

英国科学家宣布,他们发现一种深海微生物能够产生一种强力抗生素,足以杀死对许多抗生素具有抗药性的“超级细菌”。     

两种抗生素对酸性磷酸酶部分理化性质的影响

研究两种抗生素间甲氧嘧啶和蒽诺沙星对酸性磷酸酶活性的影响,发现两种抗生素都对酶有抑制作用。利用双倒数作图法表明两种抗生素对酶的抑制作用为非竞争抑制,Dixon作图法求得Ki值分别为0.35和0.4 mmol/L。采用紫外差光谱和荧光光谱研究甲氧嘧啶和蒽诺沙星与酸性磷酸酶的相互作用,结果显示间甲氧嘧啶和蒽诺沙星使酶的紫外吸收增强,荧光强度减弱,其中蒽诺沙星使酶的荧光光谱产生红移。说明这两种抗生素对酶的构象有不同程度的影响。     

婴幼儿抗生素相关性腹泻的危险因素分析及其护理

目的探讨引起婴幼儿抗生素相关性腹泻(AAD)的危险因素及预防护理措施。方法选择798例住院应用抗生素的患者作为研究对象,以发生AAD者作为观察组,与没有发生腹泻者进行对比分析。结果 798例中发生AAD 187例(23.4%)。单因素分析结果显示:结果显示婴幼儿AAD的发生与发病年龄、合并有感染性疾病、病情严重程度、抗生素种类、抗生素使用天数、抗生素联合应用、微生态制剂使用、激素应用、住院天数、血红蛋白量、侵入性操作等因素相关,差异有统计学意义。经Logistic回归分析,筛选出5个AAD独立相关因素:合并有感染性疾病(OR=1.431)、病情重(OR=1.985)、抗生素时间长(OR=2.117)、抗生素联合应用≥2种(OR=3.783)、侵入性操作(OR=4.092)、使用微生态制剂(OR=0.706)。微生态制剂OR1,表示使用微生态制剂为AAD的保护因素。。结论接受抗生素治疗的婴幼儿特别是婴儿发生AAD的可能性大,侵袭性操作、重症患儿、抗生素应用时间长、联合用药是AAD的高危因素,应合理应用抗生素,预防性应用微生态制剂,防止AAD的发生。     

微生物途径开发新抗生素

一个优良的新抗生素要求具备下列特点:1.抗微生物谱广,能抑制已知抗生素不能抑制的微生物及耐药菌;2.有良好的化学治疗指数(治疗剂量/安全剂量),分解产物无毒;3.微生物对这种抗生素不易产生耐药性;4.能达到人体的各个部位;5.化学性质稳定。目前除常规的土壤筛选法发现新抗生素外,还采用了一些新方法。本文探讨应用微生物学、生物化学和遗传学原理设计和制备新抗生素的方法。     

基于全基因组关联分析研究粪肠球菌发酵食品分离株的耐药性

【目的】研究15株分离自自然发酵食品的粪肠球菌(Enterococcus faecalis)和1株粪肠球菌模式株对15种(1种β-内酰胺类和14种非β-内酰胺类)抗生素的耐药性,并通过菌株耐药表型与基因型的关联分析找到粪肠球菌潜在的耐药基因。【方法】利用微量肉汤稀释法检测试验菌株对15种抗生素的耐药性,运用Scoary软件进行表型与基因型的关联分析。【结果】16株粪肠球菌对卡那霉素、万古霉素、利奈唑胺和红霉素100%敏感;对其余11种抗生素均表现出不同程度的耐药,其中对克林霉素为100%耐药。基因组关联分析发现了9个功能基因与5种抗生素(氯霉素、环丙沙星、甲氧苄啶、新霉素和四环素)存在显著相关关系,其中基因FAM000296和FAM005768与氯霉素、甲氧苄啶和环丙沙星的耐药性有关。进一步分析发现基因FAM000296和FAM005768同被注释为Sec G,但基因FAM005768与基因FAM000296相比在3′端丢失了21个碱基。【结论】分离自自然发酵食品的粪肠球菌对多种抗生素具有耐药性,其基因组中携带有潜在的耐药基因。因此,对分离自自然发酵食品的粪肠球菌需要进行全面的安全性评估后方可考虑应用。     

双歧杆菌质粒的检测及其对抗生素敏感性

本文应用ＬｅＢＬａｎｃ法提取６种２０株双歧杆菌菌株的质粒,发现共有４个种的６株菌株存在着１～３个质粒,多数质粒的分子量小于６．０ｋｂ。存在质粒的双歧杆菌包括分离自人的短双歧杆菌、青春双歧杆菌、两歧双岐杆菌和婴儿双歧杆菌。用固体培养基滤纸片抑菌圈法测定双歧杆菌对１５种常用抗生素的敏感性,结果表明,测试的２０株双歧杆菌菌株对所检测的１５种抗生素的敏感性无规律可循,而且质粒消除实验表明质粒的存在与所检测的抗生素抗性无相关性。     

Science:研究人员利用小分子SMARt-420逆转结核分枝杆菌的抗生素耐药性

正在一项新的研究中,来自瑞典、法国、比利时和瑞士的一个研究团队发现一种方法逆转对一种用于治疗肺结核的抗生素药物产生的耐药性。在他们发表在Science期刊上的论文中,该团队描述了他们如何筛选激活用于活化ethionaide的不同通路的化合物。Ethionaide是一种被用来治疗肺结核的前体分子,在体内经过代谢后产生一种真正有疗效的药物。开发治疗细菌性感染的抗生素已明显地让这个世界变得更加健康。不幸的是,随着时间的推移,细菌不断地进化出挫败这些抗生素的能力,     

武夷菌素对土壤微生物群落及抗生素抗性基因的影响

抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes, ARGs)作为一种新型环境污染物近年来受到广泛关注。目前关于抗生素的环境污染研究主要集中于医疗和养殖业,对植物保护领域的农用抗生素环境污染研究很少。武夷菌素是一种环保、高效、广谱的农用抗生素,在农业生产中得到了广泛应用,对农作物真菌性病害具有良好的防治效果。本研究分别选取了未使用武夷菌素和使用武夷菌素的蔬菜大棚中的土壤,通过高通量测序分析了土壤中微生物群落结构,发现两份土壤中主要的微生物群落种类没有发生明显改变,但是优势菌群的丰度有显著差异。通过荧光定量PCR技术,对18个典型的抗生素抗性基因进行了检测,发现aadA、aac(3)-Ⅱ、strA、strB、aacA4、tetX、sulI和intI1 8个基因在两份土壤中的绝对含量和丰度均有显著差异,表明武夷菌素对土壤中微生物的群落结构及抗生素抗性基因的绝对含量和丰度均会造成一定影响。本研究为评估武夷菌素的环境安全性及合理正确使用武夷菌素提供了理论依据,也为其它农用抗生素的相关研究提供了借鉴。     

农用抗生素筛选模型的发展概述

农用抗生素是指微生物产生的,可用于防治农业有害生物的次级代谢产物。随着筛选模型的贫乏,发现新型农用抗生素的难度越来越大,同时农用抗生素的研究应用与筛选模型密切相关,并随筛选模型的不断改进而向前推进。近年来,随着新技术特别是现代生物技术在微生物研究中的应用,从微生物中筛选新的农用抗生素的几率逐渐加大。主要对传统筛选模型、特定筛选模型以及高通量筛选模型进行了阐述,并对我国未来农用抗生素筛选模型的发展方向提出了预测。