쓰촨 대학교 생명과학부 고객은 Foregene 제품을 사용하여 영향력 지수 17.848로 높은 점수를 받은 논문을 발표했습니다.

최근 Sichuan University 생명과학부 Song Xu 팀은 표지 논문을 발표했습니다.응고 인자 VII, IX 및 X는 세포 연구에서 약물 내성 그람 음성 박테리아에 대한 항균 단백질입니다.

Cell Research는 중국 과학원과 British Nature Publishing Group이 공동으로 발행하는 국제 저널로 학계에서 상당히 권위가 있습니다.

이 글은 공개되자마자 학계에 큰 반향을 불러일으켰습니다.지금까지 연구 결과는 신화통신, 월드와이드웹, 피닉스넷, 남부도시일보,Biological Valley, British Daily Mail, American Daily Science, EurekAlert1!, Springer Nature, Phys.org 등, BioMedCentral 및 기타 유명 저널에 광범위한 보고서가 있으며 이 연구 결과에 대한 세계적 관심은 여전히 ​​커지고 있습니다.

논문은 응고 캐스케이드 개시에 역할을 하는 세 가지 응고 인자 VII, IX 및 X가 새로운 유형의 내인성 숙주 항균 단백질, 즉 응고 인자 VII, IX 및 X가 응고 과정에서 중요한 역할을 한다고 지적했습니다.또한 Pseudomonas aeruginosa 및 Acinetobacter baumannii와 같은 내성이 강한 "슈퍼 박테리아"를 포함한 그람 음성 박테리아와 싸울 수 있습니다.

이 기사의 교신저자인 Song Xu는 다음과 같이 말했습니다.과거에는 일반적으로 응고인자가 혈전증을 일으킬 수 있다고 믿었지만, 이번 연구를 통해 응고인자도 살균이라는 특수한 효과가 있음이 밝혀졌다.국내외 최초 발견이다..”

연구 배경

우리 모두가 알다시피, 박테리아 저항성은 전 세계적으로 심각한 공중 보건 문제가 되었습니다.관련 데이터에 따르면 매년 전 세계적으로 거의 100만 명이 약물 내성 박테리아 감염으로 사망합니다.더 나은 해결책이 없다면 2050년부터 매년 사망자 수는 천만 명이 될 것입니다.

항생제 남용과 박테리아의 뛰어난 진화 능력이 맞물려 항균제로 죽일 수 있었던 일부 병원성 박테리아가 약물에 내성이 생겨 거의 불멸의 '슈퍼박테리아'가 됐다.

또한 그람양성균(Gram+)에 비해 음성균(Gram-)은 외막(주성분이 LPS, 별칭 엔도톡신, 리포다당류)의 존재로 인해 사멸이 더 어렵다.외막은 내부 세포막, 얇은 세포벽 및 외부 세포막으로 구성된 외피입니다.

연구 이력

Song Xu 팀은 악성 종양 치료에 대한 응고 인자의 영향을 연구해 왔지만, 2009년에 응고 인자가 박테리아를 죽일 수 있다는 뜻밖의 사실을 발견했습니다.응고인자의 살균 메커니즘을 설명하기 위해 연구 시작부터 논문 발표까지 10년이 걸렸다.

우연히 발견

2009년 연구원들은 12개 이상의 응고 인자 중에서 응고 인자 VII가 대장균과 싸울 수 있다는 사실을 우연히 발견했습니다.

대장균은 세균 중의 그람음성균에 속합니다.이러한 유형의 박테리아는 세포가 내부 세포막, 얇은 세포벽 및 외부 세포막을 가지고 있기 때문에 다루기가 어렵습니다.봉투는 약물을 차단하고 박테리아가 "침입"하지 않도록 보호할 수 있습니다.

가정 제안

응고 인자는 혈액 응고에 관여하는 혈액 내 단백질 그룹입니다.인체 손상으로 출혈이 발생하면 다양한 응고 인자가 단계적으로 활성화되어 피브린 필라멘트를 형성하고 혈소판과 함께 상처를 밀봉합니다.하나 또는 여러 개의 응고 인자가 부족하면 응고 장애가 발생합니다.

과학자들은 응고병증 환자가 종종 패혈증 및 폐렴과 같은 세균성 질병에 걸리기 쉽다는 사실을 발견했습니다.이러한 연관성으로 인해 응고 인자가 응고 과정에서 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 항감염 효과도 있을 수 있다고 추측하게 되었습니다.

심층 연구

응고인자가 더 넓은 범위의 그람음성균을 다룰 수 있는지 알아보기 위해 연구원들은 그 항균 메커니즘을 심층적으로 연구하기 시작했습니다.그들은 응고 인자 VII와 구조적으로 유사한 인자 IX 및 인자 X, 이 세 가지 단백질이 그람 음성 박테리아의 단단한 외피를 뚫을 수 있음을 발견했습니다.

기존의 많은 항균 물질은 세포 대사나 세포막을 표적으로 하지만 이 세 가지 응고 인자는 작용 방식이 다릅니다.박테리아 외막의 주성분인 LPS를 가수분해할 수 있습니다.LPS를 잃으면 그람 음성 박테리아가 생존하기 어렵습니다.

더 나아가

연구팀은 메커니즘을 더 탐구하고 다음을 발견했습니다.응고 인자 단백질은 경쇄 성분을 통해 박테리아에 작용하는 반면 중쇄 성분은 항균 효과가 없습니다.

실험실 배양 환경에서 연구원들은 응고 인자 또는 그 경쇄 성분을 첨가한 후 박테리아 세포 외피가 먼저 손상되고 4시간 이내에 전체 박테리아 세포가 거의 완전히 파괴되는 것을 분명히 관찰했습니다.

배양된 대장균에 인자 VII 경쇄 성분을 첨가하고,

박테리아 외막 구성 요소가 손상되고 세포가 파괴됩니다.

Escherichia coli뿐만 아니라 Pseudomonas aeruginosa 및 Acinetobacter baumannii를 포함하여 테스트된 다른 그람 음성 박테리아도 "정복"되었습니다.이 두 박테리아는 약물 내성 때문에 세계보건기구(WHO)에 의해 인체 건강을 가장 위협하는 12개 박테리아로 선정되었습니다.

실험 검증

슈퍼박테리아에 대한 응고인자의 효과를 다음과 같은 동물 실험을 통해 추가로 검증하였습니다.

연구자들은 다수의 약물 내성 Pseudomonas aeruginosa 또는 Acinetobacter baumannii로 쥐를 접종했습니다.고용량의 인자 VII 경쇄를 주사한 후 쥐는 살아남았습니다.반면 일반 식염수를 주사한 대조군의 쥐는 24마리 모두 몇 시간 후 감염으로 사망했습니다.

슈퍼박테리아 감염 후 인자 VII 경쇄 주입

보호 역할을 할 수 있으며 생쥐의 생존율을 크게 향상시킬 수 있습니다.

중요성

현재 LPS를 가수분해하여 효과가 있는 것으로 알려진 항균물질은 없다.

LPS 가수분해에 기반한 항균 메커니즘과 응고 인자의 항균 특성을 밝히고 이러한 응고 인자를 더 낮은 비용으로 대규모로 생산할 수 있는 능력을 결합하면 약물 내성 그람 음성 박테리아를 퇴치하기 위한 비용 효율적인 새로운 전략을 제공할 수 있는 비상 공중 보건 위기가 촉발되었습니다.

또한, 이 작업은 임상 실습에서 광범위한 응용 가능성을 가지고 있습니다.현재 알려진 항균 약물은 LPS를 가수분해하여 효과를 나타내지 않습니다.LPS에 대한 FVII, FIX 및 FX의 항균 특성과 저비용 대량 생산을 결합하여 "슈퍼 박테리아" 감염에 대한 신약 개발이 기대됩니다.

주제 확장

사람들은 슈퍼박테리아라는 이름이 더 익숙하지만, 정확한 용어는 여러 항생제에 내성을 보이는 박테리아의 일종인 '다제내성균'이어야 한다.

앞서 언급한 바와 같이 현재 세균의 내성이 증가하는 원인은 주로 항생제의 불합리한 사용이나 남용 때문입니다.예를 들어, 호흡기 감염 치료에 광범위 항생제를 자주 사용합니다.

호흡기 감염은 우리 모두에게 친숙한 질병입니다.통계에 따르면 어린이 1인당 1년에 6~9회, 청소년과 성인은 1년에 2~4회 정도 감염된다.

호흡기 감염은 응급실을 찾는 경우가 많기 때문에 응급의사가 환자를 대면할 때 가장 큰 어려움은 짧은 시간에 병원성 정보를 얻을 수 없다는 점이다.따라서 병원성 검사의 지연으로 인해 임상의는 광범위 항생제(효과적일 수 있음)에 의존해야 합니다.많은 종류의 박테리아).

박테리아 획득 약물 내성의 점점 더 심각한 문제를 초래한 것은 이러한 "큰 그물을 퍼뜨리는" 약물 치료 방법입니다.대다수의 민감한 균주가 지속적으로 사멸되면 약물 내성 균주가 증식하여 민감한 균주를 대체하고 박테리아의 약물 내성 비율이 계속 증가하기 때문입니다.

따라서 단기간에 정확한 병원체 검출 보고를 받아 의사가 올바른 약을 처방하도록 안내할 수 있다면 광범위 항생제 사용을 크게 줄여 세균 내성 문제를 완화할 수 있다.

이러한 실질적인 문제에 직면한 Fuji 과학 연구팀은 15개 항목의 호흡기 병원체 탐지 키트 개발에 착수했습니다.

이 키트는 Direct PCR과 multiplex PCR 기술을 결합한 기술로 객담 내 폐렴연쇄상구균, 메티실린 내성 황색포도상구균, 인플루엔자균 등 15종의 흔한 하기도를 약 1시간 안에 검출할 수 있다.병원성 박테리아는 식민지 박테리아(정상 박테리아)와 병원성 박테리아를 효과적으로 구별할 수 있습니다.임상의의 정확한 약물 사용을 돕는 효과적인 도구가 될 것으로 기대합니다.

전 국민의 공공의 적인 '슈퍼박테리아' 앞에서 인류는 결코 가볍게 여길 수 없었다.생명 과학 분야에는 여전히 "슈퍼 박테리아" 솔루션을 찾기 위해 열심히 탐구하고 길에서 묵묵히 일하는 Song Xu 팀과 같은 많은 연구자들이 있습니다.

여기에서 포춘바이오텍은 생물학적 동료들과 수혜자들을 대신하여 이를 위해 땀과 노력을 쏟은 모든 과학자들에게 경의를 표하며 인류가 하루빨리 슈퍼박테리아를 물리치고 보다 안전하고 건강한 삶을 영위할 수 있기를 기원합니다.주위.