來自芬蘭和挪威的一組研究人員發現了兩種潛在的腸道疾病抗毒化合物 大腸桿菌 (EPEC) 從海洋放線菌菌株中收穫的細菌代謝物的感染 科庫裡亞 和 紅球菌屬 來自北冰洋。

該屬T091-5株 紅球菌屬。圖片來源：Pylkkö 等人.，doi：10.3389/fmicb.2024.1432475。

「我們展示了先進的篩選分析如何從放線菌萃取物中識別抗毒力和抗菌代謝物，」赫爾辛基大學的 Päivi Tammela 教授說。

“我們在北冰洋的放線菌中發現了一種可以抑制 EPEC 毒力而不影響其生長的化合物，以及一種生長抑制化合物。”

Tammela 教授及其同事開發了一套新方法，可以同時測試數百種未知化合物的抗毒力和抗菌作用。

他們的目標是一種 EPEC 菌株，該菌株會導致五歲以下兒童（尤其是發展中國家）嚴重（有時甚至致命）腹瀉。 EPEC 透過黏附在人體腸道細胞上而引起疾病。

一旦黏附到這些細胞上，EPEC 就會將所謂的「毒力因子」注入宿主細胞以劫持其分子機制，最終殺死它。

測試的化合物來自四種放線菌，是從挪威科考船探險期間在斯瓦爾巴群島附近的北冰洋採集的無脊椎動物樣本中分離出來的 哈康王儲 2020 年 8 月。

然後培養這些細菌，提取細胞，並將其內容物分離成級分。

然後針對黏附在培養的結直腸癌細胞上的 EPEC 對每個組分進行體外測試。

研究人員發現了兩種具有強抗病毒或抗菌活性的未知化合物：一種來自該屬的未知菌株（稱為 T091-5） 紅球菌屬，以及另一個來自該屬的未知菌株（T160-2） 科庫裡亞。

這些化合物顯示出兩種互補類型的生物活性。

首先，透過抑制 EPEC 細菌形成所謂的“肌動蛋白基座”，這是病原體附著在宿主腸道內壁的關鍵步驟。

其次，透過抑制 EPEC 與宿主細胞表面所謂的 Tir 受體的結合，這是重新連接其細胞內過程並引起疾病所必需的步驟。

與 T160-2 的化合物不同，T091-5 的化合物不會減緩 EPEC 細菌的生長。

這意味著 T091-5 是兩者中最有前途的菌株，因為 EPEC 最終不太可能對其抗毒作用產生抗藥性。

透過先進的分析技術，作者確定 T091-5 的活性化合物很可能是磷脂質：一類在細胞代謝中發揮重要作用的脂肪含磷分子。

塔梅拉教授說：“下一步是優化化合物生產的培養條件，並分離足夠量的每種化合物，以闡明它們各自的結構並進一步研究它們各自的生物活性。”

研究結果今天發表在雜誌上 微生物學前沿。

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托馬斯·皮爾科 等人。 2024. 從北冰洋海洋放線菌代謝物中對 EPEC 毒力抑制劑進行生物探勘。 正面。微生物學 15； DOI：10.3389/fmicb.2024.1432475