近日,我校獸醫(yī)學院、國家獸醫(yī)微生物耐藥性風險評估實驗室、嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學與技術廣東省實驗室和廣東省獸藥研制與安全評價重點實驗室劉雅紅教授團隊在綜合性期刊一區(qū)Top期刊ADVANCED SCIENCE(IF=15.1)在線發(fā)表了題為“CpxA/R-Controlled Nitroreductase Expression as Target for Combinatorial Therapy against Uropathogens by Promoting Reactive Oxygen Species Generation”(https://doi.org/10.1002/advs.202300938)的研究長文。本研究基于氨基糖苷類藥物與呋喃妥因針對尿道菌具有協(xié)同效果的發(fā)現(xiàn),結合多種實驗手段充分闡明了兩類藥物協(xié)同互作的共性機制,明確了細菌雙組份系統(tǒng)作為藥物設計靶點的潛質,為未來針對尿道感染開發(fā)新型治療策略奠定了理論與實踐基礎。
尿道致病菌逐漸成為威脅畜禽養(yǎng)殖與公共衛(wèi)生安全的重要病原,每年造成大量的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟損失并嚴重危害人類健康。然而隨著細菌耐藥性的持續(xù)進化與傳播,傳統(tǒng)的單一抗生素療法已經(jīng)逐漸難以滿足復雜的臨床感染,急需針對性地開發(fā)新型治療策略。
該研究團隊通過研究發(fā)現(xiàn),兩種常用于尿道感染的抗菌藥物阿米卡星與呋喃妥因,在體內(nèi)與體外均具有良好的協(xié)同效果,并且應用于宿主動物時無明顯的毒副作用,是極具臨床應用前景的新型治療方案。進一步的機制研究表明,阿米卡星作為一種氨基糖苷類藥物能夠通過介導細菌蛋白質錯誤折疊的方式誘導細菌包膜壓力,并以此激活細菌的雙組份系統(tǒng)CpxA/R。活化的CpxR通過磷酸化CpxA激活CpxA的轉錄調控活性,誘導marA與soxS的過表達。marA與soxS的過表達能夠上調細菌硝基還原酶的表達,而過表達的硝基還原酶一方面能夠促進呋喃妥因的前藥激活,另一方面能夠通過催化硝基還原反應產(chǎn)生大量的自由基,兩種機制共同介導細菌的快速死亡。該研究的開展不但提出了氨基糖苷類藥物-呋喃妥因這一具有協(xié)同效果的藥物,還明確了由CpxA/R調控的硝基還原酶可以作為影響細菌抗菌藥物敏感性的可靠靶點。
華南農(nóng)業(yè)大學獸醫(yī)學院任昊副教授與博士生鐘子星為共同第一作者,華南農(nóng)業(yè)大學獸醫(yī)學院孫堅教授為本論文的通訊作者。相關研究獲得了“廣東省基礎與應用基礎研究重大項目”(項目編號:2020B0301030007)、 “創(chuàng)新研究群體項目”(項目編號:32121004)、 “廣東省珠江人才計劃本土創(chuàng)新科研團隊項目”(項目編號:2019BT02N054)、“廣東嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)實驗室項目” (項目編號:NT2021006)、“中國國家自然科學基金會” (項目編號:32102720 和 32172909)、“廣東省自然科學基金會” (項目編號:2021A1515011079)、“廣東大學創(chuàng)新團隊” (項目編號:2019KCXTD001)和“111項目” (項目編號:grant D20008)的資助。
文圖/獸醫(yī)學院