Клиенти на Училището по науки за живота, Съчуанския университет публикуваха статии с висок резултат, използвайки продуктите на Foregene, с импакт фактор 17,848

Наскоро екипът Song Xu от Училището по науки за живота на университета в Съчуан публикува заглавна статия, озаглавенаКоагулационните фактори VII, IX и X са антибактериални протеини срещу резистентни на лекарства Грам-отрицателни бактерии в клетъчните изследвания.

Cell Research е международно списание, публикувано съвместно от Китайската академия на науките и British Nature Publishing Group, което е доста авторитетно в академичния свят.

След като тази статия беше публикувана, тя веднага предизвика сензация в академичните среди.Досега резултатите от изследването са получени от десетки медии като новинарска агенция Xinhua, World Wide Web, Phoenix Net, Southern Metropolis Daily,Biological Valley, British Daily Mail, American Daily Science, EurekAlert1!, Springer Nature, Phys.org и др., BioMedCentral и други добре известни списания имат обширни доклади и глобалното внимание към този резултат от изследването все още нараства.

В статията се посочва, че трите коагулационни фактора VII, IX и X, които играят роля в инициирането на коагулационната каскада, са нов тип ендогенен антибактериален протеин на гостоприемника, тоест коагулационните фактори VII, IX и X имат важна роля в процеса на коагулация.Може също така да е в състояние да се бори срещу грам-отрицателни бактерии, включително силно резистентни „супер бактерии“ като Pseudomonas aeruginosa и Acinetobacter baumannii.

Song Xu, съответният автор на тази статия, каза: „В миналото обикновено се смяташе, че коагулационните фактори могат да причинят тромбоза, но това проучване разкри, че коагулационните фактори също имат специалния ефект на стерилизацията.Това е първото откритие у нас и в чужбина.”

Предистория на изследването

Както всички знаем, бактериалната резистентност се превърна в сериозен проблем за общественото здраве в световен мащаб.Съответните данни сочат, че почти 1 милион души умират от резистентни към лекарства бактериални инфекции по света всяка година.Ако няма по-добро решение, броят на смъртните случаи всяка година от 2050 г. ще бъде 10 милиона.

Злоупотребата с антибиотици, съчетана с отличната еволюционна способност на бактериите, направи някои патогенни бактерии, които биха могли да бъдат убити от антибактериални лекарства, да станат резистентни към лекарства, превръщайки се в почти неразрушими „супер бактерии“.

Освен това, в сравнение с грам-положителните бактерии (Gram+), отрицателните бактерии (Gram-) са по-трудни за убиване поради наличието на външна мембрана (основният компонент е LPS, известен още като ендотоксин, липополизахарид).Външната мембрана е обвивка, съставена от вътрешна клетъчна мембрана, тънка клетъчна стена и външна клетъчна мембрана.

История на изследванията

Екипът на Song Xu е изследвал ефекта на коагулационните фактори върху лечението на злокачествени тумори, но през 2009 г. неочаквано е открито, че коагулационните фактори могат да убиват бактериите.За да се обясни бактерицидният механизъм на коагулационните фактори, проектът продължи 10 години от началото на изследването до публикуването на статията.

Случайно намерено

През 2009 г. изследователите случайно откриха, че коагулационният фактор VII може да се бори срещу Escherichia coli сред повече от дузина коагулационни фактори.

Escherichia coli принадлежи към грам-отрицателните бактерии в бактериите.С този вид бактерии е трудно да се справим, тъй като техните клетки имат вътрешна клетъчна мембрана, тънка клетъчна стена и външна клетъчна мембрана.Обвивката може да предпази лекарствата и да предпази бактериите от „натрапване“.

Предложете предположение

Коагулационните фактори са група протеини в кръвта, които участват в кръвосъсирването.Когато нараняване на човешкото тяло причини кървене, различни коагулационни фактори се активират стъпка по стъпка, за да образуват фибринови нишки, които запечатват раната заедно с тромбоцитите.При липса на един или няколко фактора на кръвосъсирването възникват нарушения на кръвосъсирването.

Учените са забелязали, че пациентите с коагулопатия често са предразположени към бактериални заболявания като сепсис и пневмония.Тази връзка ги накара да спекулират, че факторите на кръвосъсирването могат не само да играят важна роля в процеса на кръвосъсирване, но също така могат да имат противоинфекциозен ефект.

Задълбочено проучване

За да проучат дали коагулационните фактори могат да се справят с по-широк спектър от грам-отрицателни бактерии, изследователите започнаха да изучават задълбочено антибактериалния му механизъм.Те откриха, че коагулационният фактор VII и структурно подобни фактори IX и фактор X, тези три протеина могат да пробият твърдата обвивка на грам-отрицателните бактерии.

Много съществуващи антибактериални вещества са насочени към клетъчния метаболизъм или клетъчните мембрани, но тези три коагулационни фактора имат различни начини на действие.Те могат да хидролизират LPS, основният компонент на бактериалната външна мембрана.Загубата на LPS затруднява оцеляването на грам-отрицателните бактерии.

Продължи напред

Изследователският екип допълнително проучи механизма и установи, чепротеинът на коагулационния фактор действа върху бактериите чрез компонента на леката верига, докато компонентът на тежката верига няма антибактериален ефект.

В лабораторната култура изследователите ясно забелязват, че след добавяне на коагулационния фактор или неговите компоненти на леката верига, обвивката на бактериалната клетка първо е повредена и след това в рамките на 4 часа цялата бактериална клетка е почти напълно унищожена.

Добавете компонента на леката верига на фактор VII към култивираната Escherichia coli,

Компонентите на външната мембрана на бактериите се увреждат, клетките се разрушават

Не само Escherichia coli, но и някои други тествани Грам-отрицателни бактерии също бяха „завладени“, включително Pseudomonas aeruginosa и Acinetobacter baumannii.И двете бактерии са изброени от Световната здравна организация (СЗО) като 12-те най-застрашаващи бактерии за човешкото здраве поради тяхната лекарствена резистентност.

Експериментална проверка

Следните експерименти с животни допълнително потвърдиха ефективността на факторите на кръвосъсирването срещу супербактерии.

Изследователите са инокулирали мишки с голям брой устойчиви на лекарства Pseudomonas aeruginosa или Acinetobacter baumannii.След инжектиране на високи дози лека верига на фактор VII, мишките оцеляват;докато мишките в контролната група, инжектирани с нормален физиологичен разтвор, бяха 24. Всички умряха от инфекция след часове.

След заразяване със супербактерия, вливане на фактор VII лека верига

Може да играе защитна роля и значително да подобри степента на оцеляване на мишките

Значение

Понастоящем не е известно антибактериално вещество, което да е ефективно при хидролизиране на LPS.

Изясняването на антибактериалния механизъм, базиран на хидролизата на LPS и антибактериалните характеристики на факторите на кръвосъсирването, съчетани със способността да се произвеждат тези фактори на кръвосъсирване в голям мащаб на по-ниска цена, може да осигури рентабилна нова стратегия за борба с резистентните към лекарства грам-отрицателни бактерии. Задействана спешна криза в общественото здраве.

В допълнение, тази работа също има широки перспективи за приложение в клиничната практика.Понастоящем няма известни антибактериални лекарства, които да имат ефект чрез хидролизиране на LPS.Комбинирайки антибактериалните свойства на FVII, FIX и FX срещу LPS и евтино широкомащабно производство, се очаква да се разработят нови лекарства срещу „супербактериални” инфекции.

Разширение на темата

Въпреки че хората са по-запознати с името „супер бактерии“, техният точен термин трябва да бъде „бактерии, устойчиви на множество лекарства“, което се отнася до вид бактерии, които са устойчиви на множество антибиотици.

Както бе споменато по-рано, настоящата нарастваща резистентност на бактериите се дължи главно на неразумната употреба или дори злоупотреба с антибиотици.Например, високочестотното използване на широкоспектърни антибиотици при лечението на инфекции на дихателните пътища.

Инфекцията на дихателните пътища е заболяване, с което всички сме запознати.Според статистиката всяко дете се заразява около 6 до 9 пъти годишно, а юношите и възрастните се заразяват около 2 до 4 пъти годишно.

Тъй като инфекциите на дихателните пътища често са спешни отделения, най-голямата трудност за спешните лекари, когато са изправени пред пациенти, е, че не могат да получат патогенна информация за кратко време.Следователно изоставането на патогенните изследвания кара клиницистите да прибягват до широкоспектърни антибиотици (които могат да бъдат ефективни).За много видове бактерии).

Именно този метод на лечение с „разпръскване на голяма мрежа“ доведе до все по-сериозен проблем с придобитата бактериална лекарствена резистентност.Тъй като, когато по-голямата част от чувствителните щамове непрекъснато се унищожават, резистентните към лекарства щамове ще се размножават, за да заменят чувствителните щамове, и степента на устойчивост на бактериите към лекарството ще продължи да нараства.

Следователно, ако точен доклад за откриване на патогени може да бъде получен за кратък период от време, за да насочи лекарите да предписват правилното лекарство, употребата на широкоспектърни антибиотици може да бъде значително намалена, като по този начин облекчава проблема с бактериалната резистентност.

Изправен пред този практически проблем, научният изследователски екип на Fuji се зае да разработи комплект от 15 елемента за откриване на респираторни патогени.

Този комплект използва комбинацията от директна PCR и мултиплексна PCR технология, която може да открие Streptococcus pneumoniae, метицилин-резистентен Staphylococcus aureus, Haemophilus influenzae и други 15 често срещани долни дихателни пътища в храчките за около 1 час.Патогенните бактерии могат ефективно да разграничат колонизиращи бактерии (нормални бактерии) от патогенни бактерии.Вярвам, че ще се очаква да бъде ефективен инструмент за подпомагане на клиницистите при прецизната употреба на лекарства.

Пред лицето на „супер бактериите“, общественият враг на целия народ, човечеството никога не се е отнасяло с лека ръка.В областта на науките за живота все още има много изследователи като екипа на Song Xu, които работят усилено, за да изследват и работят тихо по пътя, за да намерят решения за „супер бактерии“.

Тук, от името на биологичните връстници и бенефициентите, Fortune Biotech би искал да изрази най-високото си уважение към всички учени, които са посветили своите усилия и пот за това, и също така да се моли човешките същества да могат да победят „супер бактериите“ възможно най-скоро и да имат по-безопасен и по-здравословен живот.заобикалящата среда.