一種新的變形聚合物可以瞄準並殺死胃中的幽門螺旋桿菌,而不殺死腸道中的有益細菌。這種治療可以改善全球數十億感染幽門螺旋桿菌的人的消化系統健康

抗微生物劑(antimicrobial agent)在胃的酸性環境中會變成細菌打孔器,當它到達小腸的較高 pH 環境時,會恢復為非晶質、無活性的結構。

伊利諾伊大學和中國合作者以及范德比爾特大學的研究人員在《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上發表了他們的研究結果研究負責人是伊利諾伊州教授鄭建軍(Hans Thurnauer 材料科學與工程教授)和生物化學教授陳林峰。

幽門螺桿菌感染胃黏膜,是導致胃潰瘍、胃炎和胃癌的主要原因。

“50% 的世界人口在他們的一生中都會感染幽門螺旋桿菌,”鄭教授 說。“這是一個需要改進解決方案的巨大市場,尤其是在發展中國家。我們的構造可轉換的多肽是迄今為止報導的唯一一種可以在特定 pH 範圍內殺死這種細菌的療法。”

幽門螺旋桿菌感染的標準治療需要幾種抗生素和一種藥物的混合物,以降低胃中的酸度,以便抗生素發揮作用。鄭說,這有一個不幸的副作用,即殺死消化道中 65% 到 80% 的其他細菌——而細菌對維持消化系統健康、營養吸收和免疫系統至關重要。

鄭教授的團隊之前開發出短的蛋白質鏈,它們扭曲成螺旋狀,使它們具有堅硬的棒狀結構,可以在細菌膜上打孔——這是一種細菌幾乎沒有產生抗藥性的殺滅方法。通過對從聚合物主鏈分支出來的側鏈進行一些簡單的改變,研究人員能夠創造出一種變形版本的打孔劑。

當大多數身體組織的 pH 值範圍內時,蛋白質是無形的和柔軟的,無法通過細胞膜。但是在胃的酸性 pH 值下,它們會捲曲成螺旋桿結構,從而有針對性地殺死幽門螺旋桿菌

“這是對這種疾病的一個非常簡單的解決方案,”程說。“這些材料在胃中具有治療作用,但是一旦它們進入小腸——那裡有很多有益細菌——pH 值為中性或微鹼性,材料很快就會失去剛性結構。然後它們就會被排出體外。”

研究人員在感染了來自幾種不同細胞系的幽門螺桿旋菌的小鼠身上測試了該藥物,發現該藥物能有效對抗幽門螺旋桿菌,同時維持健康的腸道細菌群。陳說,由於小鼠胃的 pH 值略高於人類胃,研究人員認為,它在人類胃酸度更高的情況下會更有效。

研究人員正在大型動物模型中進行測試,作為人類研究的下一步。他們已經獲得了一項專利,並正在努力將該代理商業化。

“傳統治療涉及復雜的藥物設計和組合。這種藥物很容易製造和擴大規模。它只是一種聚合物——一種由氨基酸建構的多肽鏈——而且它是可生物降解的,”鄭教授說。

鄭醫師補充:

傳統對治幽門螺旋桿菌的方法就是抗生素,然而這樣的療法像是武俠小說的七傷拳,除去幽門螺旋桿菌的同時,也要付出相對的代價(犧牲自己腸道的有益菌叢),而胜肽療法若能有更多研究證實且廣為推廣,應該可以幫助更多人提升腸道健康,遠離胃疾甚至胃癌的威脅。

參考文獻:

Menghua Xiong, Yan Bao, Xin Xu, Hua Wang, Zhiyuan Han, Zhiyu Wang, Yeqing Liu, Songyin Huang, Ziyuan Song, Jinjing Chen, Richard M. Peek, Lichen Yin, Lin-Feng Chen, Jianjun Cheng. Selective killing ofHelicobacter pyloriwith pH-responsive helix–coil conformation transitionable antimicrobial polypeptidesProceedings of the National Academy of Sciences, 2017; 201710408 DOI: 10.1073/pnas.1710408114

 

 

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