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2019年2月21日

结核病的铜弹

在一项新的研究中,化学家报告了一种新的抗生素,可以发现并杀死隐藏在其中的结核菌。

结核病是一种偷偷摸摸的疾病。细菌隐藏在非常免疫细胞内的抗生素中,这些细胞应该杀死它们,使治疗变得漫长而艰难。但在11月份的“ACS传染病”杂志中,康涅狄格大学的化学家们报告了一种新的抗生素,可以发现并杀死隐藏在其中的结核菌。

结核病是全世界传染病死亡的头号原因。地球上约有25%的人目前受到感染。大多数这些感染将保持休眠状态,但1/10的感染将变得活跃,具有传染性,如果不治疗则往往致命。

结核病是由一种叫做结核分枝杆菌的细菌引起的。由于分枝杆菌的独特生活方式,它们允许自己被巨噬细胞免疫细胞吃掉,然后在它们内部生长,它们很难治疗。感染结核病的人通常必须勤奋地服用抗生素混合物数月,因为细菌只有在它们出生的巨噬细胞突破时才会对这些药物敏感,并寻找新的入侵者。

康涅狄格大学化学家Alfredo Angeles-Boza和他的研究生Daben Libardo以及印度科学研究所,马克斯普朗克研究所和麻省理工学院的同事决定制造一种可以进入巨噬细胞并进入分枝杆菌的抗生素。他们藏在哪里Angeles-BozaLibardo之前使用过鱼类,海鞘和其他海洋生物产生的抗生素。许多这些海洋生物制造抗生素肽 - 小块蛋白质类物质 - 具有特殊的化学天赋:当它们与铜原子结合时,它们使铜能够将电荷从+2转移到+3并返回。具有这种能力的铜变得具有侵略性,将电子从一些分子中剥离并将其添加到其他分子,特别是含氧分子。含氧分子成为自由基,危害化学物质,攻击他们遇到的任何物质,包括分枝杆菌。

感染分枝杆菌的人类巨噬细胞也使用铜来攻击细菌,但它们以不太复杂的方式进行。它们将细菌捕获在气泡中,然后将铜+1离子 - 即带有加一电荷(Cu +)的普通铜原子 - 注入气泡中。但分枝杆菌可以解决这个问题。对他们来说,泡沫是一个安全的避风港,而Cu +离子只是烦恼。细菌可以从Cu +中窃取额外的电子,使其成为Cu2 +。铜变得不起作用并且安全。当足够的Cu2 +围绕分枝杆菌时,其他更危险的铜类也无法接近。

(来源:www.sciencedaily.com/releases/2018/10/181004100012.htm