点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:中国科学家发现抗真菌 “秘密武器” 曼迪霉素
首页> 光明科普> 图文 > 正文

中国科学家发现抗真菌 “秘密武器” 曼迪霉素

来源:光明网2025-04-11 17:16

  在微观世界里,真菌一直是个复杂的存在。它们既可以在酿造、发酵等过程中为人类服务,又可能化身健康杀手,引发各种真菌感染。如今,一种极为棘手的情况出现了——多重耐药(MDR)真菌病原体引发的传染病。

  随着免疫功能低下人群数量的增多,以及农业、畜牧业和临床环境中抗真菌抗生素的过度使用,多重耐药真菌愈发猖獗。其中,多重耐药的耳念珠菌已在全球范围内肆虐,根据《柳叶刀》统计,全球每年死于真菌感染的人数高达有375万。世界卫生组织2025年4月发布首份针对侵袭性真菌病药物及诊断工具严重短缺的报告,揭示亟需通过创新研发来弥补这些缺口。

  这种“超级真菌”极为难缠,在某些情形下,对多烯类、唑类、棘白菌素类、5 -氟胞嘧啶这四类主要抗真菌药物统统耐药,导致患者死亡率居高不下,并且持续传播,犹如一颗难以拔除的毒瘤。

  数百年来,人类在与微生物感染的漫长斗争中积累了丰富经验,其中最有效的“战术”之一,便是发现具有独特作用机制的抗生素。然而,寻找未知的抗真菌药物之路,布满了荆棘。已知抗真菌靶点稀少,传统活性导向的抗真菌药物发现策略效率不断降低,都极大地阻碍了新药研发的脚步。但困境也激发了科研人员的创新思维,促使他们探寻全新策略,来对抗这些顽固的多重耐药真菌病原体。

中国科学家发现抗真菌 “秘密武器” 曼迪霉素

mandimycin的发现与鉴定

  近日,中国药科大学王宗强团队联合山东大学药学院尚卓教授在国际顶尖学术期刊《自然》发表突破性研究成果,这项研究通过基于系统发育的天然产物发现平台,找到了一种极具潜力的抗真菌候选药物——mandimycin,中文名为曼迪霉素。它宛如一位英勇无畏的“抗菌战士”,对多种多重耐药真菌病原体展现出强大且广谱的杀菌活性。

  王宗强教授2016年在中国药科大学获得博士学位,随后在2016 - 2022年间,于洛克菲勒大学宏基因组领域领军人物Sean Brady教授实验室从事博士后研究。2022年10月,王宗强教授回到中国药科大学,创建了微生物药物发现实验室,继续在科研道路上砥砺前行,而曼迪霉素的发现,正是他和团队的又一重大成果。

  那么,科学家们究竟是如何发现曼迪霉素这一“秘密武器”的呢?微生物次级代谢产物向来是抗菌化合物的重要宝库,临床上超70%的抗生素都源于此。在自然界中,微生物为了生存,不断进化,负责抗生素生产的基因也随之演变,从而产生结构多样、作用机制各异的增强型抗生素。基于这一原理,研究团队提出了基于系统发育的天然产物发现策略,将目光聚焦于多烯大环内酯类抗生素家族。这个家族因其结构多样、抗真菌活性强且广谱,以及产生耐药性可能性低等优势,成为了研究的重点。

  临床上使用的多烯大环内酯类抗生素有个显著结构特征,即含有一种氨基脱氧糖——麦考胺糖,它在进化过程中非常保守,对抗真菌活性起着关键作用。研究团队巧妙构建了一个能将麦考胺糖转移到大环内酯骨架上的糖基转移酶的系统发育树,顺着这棵“进化之树”探索,最终发现了由孤儿分支的mand基因簇生物合成的曼迪霉素。

  在体外和体内实验中,曼迪霉素都大显身手,对多重耐药的耳念珠菌等多种多重耐药真菌病原体,展现出强效且广谱的杀菌威力。

  更令人惊喜的是,曼迪霉素有着独特的“作战方式”。与已知靶向麦角固醇的多烯大环内酯类抗生素不同,它另辟蹊径,瞄准真菌细胞膜中的多种磷脂,通过结合磷脂酰肌醇等关键磷脂,引发离子外排,使细菌裂解死亡,发挥抗真菌活性。这就好比是打破了真菌细胞的“物质平衡”,让它们无法正常运作。

  该物质化学结构独特,拥有38元大环内酯骨架、五烯结构及三个脱氧糖修饰,其中双脱氧糖单元"阿特拉糖苷A"为世界首次发现。值得注意的是,其水溶性较临床常用药两性霉素B提升9700倍以上,突破性解决了多烯类药物难溶、高肾毒性的百年难题。

  曼迪霉素的发现与鉴定,是发现具有独特作用模式抗菌化合物领域的重大突破,为对抗多重耐药真菌病原体带来了新希望。相信在科研人员的不懈努力下,曼迪霉素能尽快从实验室走向临床,成为守护人类健康的坚固盾牌。(张梦凡)

  Nature原文:https://www.nature.com/articles/s41586-025-08678-9

  世卫组织报告:https://www.who.int/zh/news/item/01-04-2025-who-issues-its-first-ever-reports-on-tests-and-treatments-for-fungal-infections

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 探访抗战胜利80周年纪念活动新闻中心

  • 上合组织国家博物馆藏文物联展在京开幕

独家策划

推荐阅读
浙江大学物理学院王浩华团队、杭州国际科创中心郭秋江超导量子计算团队联合清华大学邓东灵团队,在百比特超导量子芯片上观测到,“预热化”机制能有效抵御热激发扰动,使有限温度下的拓扑边缘态展现出了足够的稳定性,为保护脆弱的量子信息提供了新可能。
2025-08-28 09:47
6G时代,无论在城市楼群还是偏远山区,都需要数据的高速传输和快速接入,但基于纯电子技术的传统无线设备带宽受限、频段单一,难以动态调度频谱资源。
2025-08-28 09:47
8月26日,《关于深入实施“人工智能+”行动的意见》发布。为何要出台这份文件?这份文件重点说了些什么?记者采访了国家发展改革委参与文件起草的专家。
2025-08-28 09:45
从“人工智能+”发展进展来看,朱克力认为,在政策层面,形成了举国体制,算力基础设施、数据供给、人才体系等基础支撑全面强化。
2025-08-28 09:37
工业和信息化部近日印发《关于优化业务准入促进卫星通信产业发展的指导意见》。意见明确,鼓励卫星通信在工业、农业、交通、能源、城市治理等各行业各领域创新应用。
2025-08-28 09:35
8月26日,国新办举行“高质量完成‘十四五’规划”系列主题新闻发布会,介绍“十四五”时期能源高质量发展成就。
2025-08-27 09:36
王蜜所在团队养蜗牛的装置和她用指甲油给蜗牛壳做的标记(首次发表,非授权禁止转载)。在中科院地球环境所,针对蜗牛壳体季节尺度研究,副所长晏宏提出的理念是,用空间换时间。
2025-08-27 09:47
8月8日至12日,第十届世界机器人大会在北京举行。”  近年来,更多养老机器人在家中、社区及养老机构落地应用,从桌面式机器人、轮式底盘型机器人到人形机器人,“人机共栖”的智慧养老图景正加速照进现实。
2025-08-27 09:45
作为海洋生物医药研发的特色方向,海洋中药尚不能满足中医药产业发展需求,其开发和利用还处于起步阶段。在产业转化环节,郑明月指出,应借鉴“算法开发—标靶确证—临床转化”范式,构建海洋天然产物专属数据库和AI工具。
2025-08-27 09:45
一项近日发表于《应用生理学、营养学与代谢》的研究发现,摄入动物蛋白质食物与更高的死亡风险无关,甚至可能降低与癌症相关的死亡率。论文第一兼通讯作者、加拿大营养策略公司负责人Yanni Papanikolaou表示,“综合这类观察数据与临床研究,很明显,动物蛋白和植物蛋白均有益于健康长寿。
2025-08-27 09:43
近日,我国科学家利用中国空间站上的无容器材料科学实验柜,成功把钨合金加热到超过3100℃,创造了新的世界纪录。“这项工作不仅验证了我国自主设计的空间材料科学实验柜具有非常优异的性能,也积累了大量的超高温材料在轨实验的原始数据。
2025-08-27 09:42
随着AI(人工智能)技术快速发展,AI应用已渗透社会生活各领域。深入分析AI“信口开河”成因,需从技术、数据和监管三个维度进行考量。(摘编自《工人日报》,原题为《防止AI“信口开河”,技术伦理建设刻不容缓》)
2025-08-26 10:27
市场监管总局(国家标准委)日前批准发布《动力锂电池运输安全及多式联运技术要求》国家标准,将于2026年2月1日起实施。动力锂电池是新能源汽车的“心脏”,其安全高效运输是提高产业链供应链韧性的关键。
2025-08-26 10:27
截至2025年8月22日,今年中国空间站空间应用系统已在轨实施58个科学与应用项目,实验次数2.6万余次,上行科学与应用任务800余公斤科学物资,下行空间科学实验样品27种,获取科学数据110TB。
2025-08-26 10:27
暑期,不少家庭选择前往户外戏水游玩。胡越凯介绍,大家常说的“食脑虫”属于“自由生活阿米巴原虫”,多生于潮湿的土壤和淡水中,包括福氏耐格里属阿米巴原虫、狒狒巴拉姆希阿米巴原虫和棘阿米巴原虫。
2025-08-26 10:26
中国科学院广州地球化学研究所徐义刚院士团队的汪程远副研究员,携手香港大学等机构科研人员,通过对嫦娥六号月壤中玄武岩岩屑的系统研究,揭示了月球年轻火山活动的源区特征与热驱动机制。该研究不仅刷新了人们对月球热演化历史的认知,也为解释其他无大气、小型天体的火山活动机制提供了重要参考。
2025-08-26 10:26
中国科学院地球环境研究所联合美国南加州大学、英国牛津大学等国际团队,在国际上首次定量评价了地震后河床沙这类粗颗粒沉积物通量及其长期变化,揭示了地震对河床沙的影响远比预期更大更久。
2025-08-25 10:08
23日,在南海中沙海域的“中山大学”号海洋综合科考实习船上,6000米级深海无人遥控潜水器“海琴”号圆满完成首次深海试验,全面验证了整机系统的功能和主要性能指标。
2025-08-25 10:00
从中核集团中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究所承担的一体化闭式循环快堆核能系统项目一体式余热导出原理验证试验顺利完成。
2025-08-25 09:58
我国科学家对嫦娥六号月球样品开展了系统性研究,成功揭示了月球年轻火山活动的源区特征与热驱动机制。
2025-08-25 09:57
加载更多