抗菌素耐药性的日益加剧,已经成为全球公共卫生领域最紧迫的威胁之一。 数十年来,抗菌素一直是现代医学的基石,有效对抗细菌感染。 然而,过度使用和滥用这些药物,促使耐药菌株的进化,导致许多现有治疗方法失效。 这种现象迫切需要不断探索新的治疗策略,并且至关重要的是,需要在细菌内部寻找新的靶点,以供未来的抗菌素利用。 近期的研究越来越多地集中在非常规靶点上,突破了已被耐药机制破坏的传统途径。

细菌鞭毛,这个负责细菌运动的复杂分子机器,正成为一个特别有希望的研究领域。 这种“游泳”能力不仅仅是关于运动,它与细菌建立感染的能力密切相关。 鞭毛允许细菌在血液等体液中穿梭,积极寻找组织和细胞进行定植。 伦敦国王学院的科学家以及全球其他地方的科学家已经确定鞭毛是一种新型抗菌素靶点,《自然》杂志发表的研究详细描述了其复杂的结构和功能。 这并非一个全新的概念,早在 2022 年的研究就强调了破坏鞭毛形成作为对抗感染手段的潜力,冲绳科学技术大学院大学的工作就证明了这一点。 使用冷冻电镜等技术对鞭毛成分(特别是驱动其旋转的定子单元)进行的详细分析,揭示了可能被新药靶向的潜在弱点。 此外,希伯来大学的研究表明,由鞭毛驱动的细菌运动直接促进了耐药基因在流体环境中的传播,这突显了靶向运动以限制耐药性传播的重要性。

除了直接靶向鞭毛本身,研究人员还在探索协同方法。 噬菌体疗法,即使用专门感染并杀死细菌的病毒,作为抗菌素的可行替代方案再次兴起,尤其是在针对耐药菌株时。 噬菌体的优势在于其高度特异性,能够穿透细菌生物膜——这些细菌群落出了名的难以根除——并且耐药性发展的可能性较低。 有趣的是,哥本哈根大学最近的研究结果表明,了解细菌对抗噬菌体的防御机制(涉及复杂的分子系统)可以提高噬菌体疗法的疗效。 此外,鞭毛嗜性噬菌体——即基于鞭毛专门靶向细菌的噬菌体——代表了一种特别有前景的靶向治疗途径。 将噬菌体疗法与传统抗菌素或其他新型化合物相结合,也被认为是克服耐药性并提高治疗效果的策略。 另一种新兴方法涉及发现具有抗菌特性的全新分子。 最近的一个例子是 lariocidin,这是一种在后院土壤中发现的分子,它对耐药细菌表现出强大的活性,具有新颖的作用机制,并且对人体细胞的毒性极低。

与抗菌素耐药性的斗争不仅限于发现新药或疗法。 了解耐药性的基本机制同样至关重要。 研究人员正在积极研究细菌如何调节基因表达,特别是通过质粒转移耐药基因。 2025 年 1 月的一项研究提出了一种细菌远距离基因调控的新范例,为设计用于破坏这些质粒并防止耐药性传播的新型疗法提供了潜在靶点。 此外,科学家们正在研究抗菌素实际上如何杀死细菌,绘制涉及的复杂网络,以确定潜在的干预点。 姜黄素与光疗相结合,也显示出恢复抗菌素有效性的前景,证明了非传统方法的潜力。 甚至了解细菌如何防御病毒攻击(利用类似于“反导弹防御系统”的系统)也可以为提高基于噬菌体的治疗效果提供见解。

对抗生素耐药性的挑战需要一种多方面的方法。 细菌鞭毛已经成为抗菌素开发的一个引人注目的新靶点,但这只是一个复杂难题中的一小部分。 将这一重点与噬菌体疗法的复兴、larioicin 等新型分子的发现以及对耐药性潜在机制的更深入了解相结合,是应对这一日益严重的全球威胁的综合战略的所有关键组成部分。 全球科学家正在进行的研究,为面对日益紧迫的危机提供了一线希望,强调需要持续投资和创新于抗菌研究领域。 展望未来,个性化医疗与基因组学将加速新型抗菌药物的开发。通过分析个体的基因组,医生可以更精确地选择最有效的药物,并降低耐药性产生的风险。此外,人工智能和机器学习正在被用于筛选潜在的药物候选物,并预测细菌的耐药性发展趋势。 这不仅加快了药物发现的速度,而且提高了其效率。 在政策层面,全球合作至关重要。各国政府和国际组织必须共同努力,以限制抗生素在农业和医疗领域的滥用,并支持创新性的研究项目。同时,加强公众意识也至关重要,让人们了解合理使用抗生素的重要性,并采取预防措施,减少感染的传播。