新華社南京12月14日電(記者陳席元、朱筱)記者從中國藥科大學(xué)獲悉,該校多靶標(biāo)天然藥物全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室肖易倍教授團(tuán)隊(duì)近日揭示了細(xì)菌通過代謝抵抗噬菌體感染的免疫新機(jī)制,為今後開發(fā)相關(guān)藥物提供了思路。相關(guān)研究成果13日發(fā)表於國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》。
肖易倍介紹,噬菌體是一類專門感染細(xì)菌的病毒。近年來,國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn),作為一種單細(xì)胞生物,細(xì)菌竟能夠抑制噬菌體的感染和傳播?!敢酝茖W(xué)界認(rèn)為,只有人類這樣的高級動(dòng)物才擁有免疫系統(tǒng),細(xì)菌抗病毒的機(jī)制和免疫系統(tǒng)很像,因此被稱為『細(xì)菌免疫』。」
團(tuán)隊(duì)成員、中國藥科大學(xué)藥學(xué)院副教授陳美容告訴記者,此次研究成果基於CRISPR-Cas系統(tǒng),基因編輯技術(shù)就來自CRISPR-Cas系統(tǒng)的一個(gè)分型,該技術(shù)就像剪刀,能夠?qū)⑦z傳物質(zhì)從特定位置切斷。
「此前有研究顯示,細(xì)菌被噬菌體侵染後,會(huì)激活體內(nèi)的Ⅲ型CRISPR-Cas系統(tǒng),通過切割噬菌體的遺傳物質(zhì),干擾其複製?!龟惷廊萁榻B,團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)兩年多研究,發(fā)現(xiàn)了另一種基於ATP代謝的免疫新機(jī)制。
「這是一招『釜底抽薪』,也就是把細(xì)菌體內(nèi)的能量因子ATP消耗殆盡。」中國藥科大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副教授陸美玲說,「生命活動(dòng)需要能量,這種新機(jī)制把ATP代謝為具有毒性的ITP。噬菌體缺少足夠能量進(jìn)行自我複製,感染進(jìn)程就會(huì)放緩。」
「而細(xì)菌缺少能量,也會(huì)陷入『冬眠』?!龟惷廊莞嬖V記者,生化分析發(fā)現(xiàn),細(xì)菌體內(nèi)的一種水解酶會(huì)將ITP進(jìn)一步降解,達(dá)到解毒的效果,「也就是說,細(xì)菌在『冬眠期』清除體內(nèi)的噬菌體以後,還可以逐漸『復(fù)蘇』?!?/p>
肖易倍表示,此次新發(fā)現(xiàn)的抗感染機(jī)制揭示了細(xì)菌免疫與代謝作用之間的內(nèi)在聯(lián)繫,有助於深化科學(xué)界對基因編輯技術(shù)的認(rèn)識,為今後開發(fā)相關(guān)抗感染藥物提供了重要思路。
圖:2024年12月10日,中國藥科大學(xué)肖易倍教授(右)在實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)學(xué)生。(中國藥科大學(xué)供圖)