科学家发现一种可以对抗致命超级细菌的糖成分

当抗生素逐渐失效，医院里那些对药物百般抵抗的超级细菌正变得越来越猖狂。但澳大利亚科学家最近发现了一个出人意料的突破口：一种只存在于细菌表面的特殊糖分子。通过设计能识别这种糖的抗体，研究团队在实验室小鼠身上成功清除了通常会致命的耐药菌感染。

这项发表在《自然化学生物学》上的研究，为对抗全球最危险的病原体之一鲍曼不动杆菌提供了全新武器。在中国，这种超级细菌对碳青霉烯类抗生素的耐药率已高达约74%，是重症监护室患者死亡的主要原因之一。

细菌独有的"身份证"

研究团队的突破点在于一种名为"假氨基酸"的糖分子。这种九碳酮糖听起来平平无奇，但它是细菌世界的专属产物，人类和其他哺乳动物的细胞完全不会合成。许多致命病原体都将假氨基酸嵌入外表面结构中，用它来维持生存并躲避免疫系统的追杀。

悉尼大学的理查德·佩恩教授领导的团队意识到，这正是细菌暴露的"阿喀琉斯之踵"。由于人体细胞上没有这种糖，针对它设计的免疫疗法就不会误伤健康组织，这是传统抗生素难以做到的精准打击。

研究团队首先在实验室中从零开始合成假氨基酸分子及其修饰的肽链。这项化学合成工作让他们得以精确测定这种糖在细菌表面的三维结构和呈现方式。有了这些分子级别的详细信息，科学家们设计出了一种"泛特异性"抗体，能够跨越不同细菌种属和菌株识别同一种糖分子。

WEHI研究所的伊桑·戈达德·博格教授解释说："多重耐药鲍曼不动杆菌是全球现代医疗机构面临的一项重大威胁。感染产生耐药性，甚至对最后一道防线抗生素都有效，这种情况并不少见。"在世界卫生组织2024年发布的细菌优先病原体名单中，鲍曼不动杆菌被列为最高优先级的"关键"类别，与碳青霉烯类耐药肠杆菌并列。

从实验室到病床的希望

在感染实验中，研究团队给小鼠注射了致命剂量的多重耐药鲍曼不动杆菌。这种细菌是医院获得性肺炎和血流感染的常见元凶，对几乎所有抗生素都有抵抗力。但当小鼠接受抗体治疗后，结果出现了戏剧性转变：感染被完全清除，小鼠存活了下来。

这种疗法的作用机制属于"被动免疫"。与疫苗激发人体自身免疫系统不同，被动免疫是直接给患者输注现成的抗体。这些抗体会立即与细菌表面的假氨基酸结合，就像在病原体上贴了一个醒目的标签，指引免疫细胞前来吞噬和摧毁入侵者。

墨尔本大学的尼古拉斯·斯科特副教授指出，这些定制抗体还是研究细菌致病机制的强大工具。"这些糖类对细菌毒力至关重要，但一直以来都很难研究。拥有能够选择性识别这些糖类的抗体，就能让我们绘制出它们出现的位置以及它们在不同病原体中的变化情况。"

超级细菌的全球威胁

耐药菌危机的严重程度超出许多人想象。根据国际数据，抗生素耐药性每年在全球导致超过百万人死亡。在医院环境中，重症监护室的患者尤其脆弱。他们往往免疫力低下，体内插着各种导管和医疗器械，这些都成为细菌入侵的通道。

鲍曼不动杆菌属于臭名昭著的"ESKAPE"病原体家族。这个首字母缩写代表六种最难对付的耐药菌：肠球菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌和肠杆菌。它们能够"逃脱"几乎所有抗生素的围剿，在医院里造成致命感染。

芬兰的研究还发现，鲍曼不动杆菌能通过微小的"手指"状结构牢牢附着在塑料医疗器械上，这使得它极易在医院环境中传播。从呼吸机管路到静脉导管，这种超级细菌几乎无处不在。

多学科合作的胜利

佩恩教授强调，这项突破展示了跨学科合作的力量。"这项研究表明，当我们把化学合成与生物化学、免疫学、微生物学和感染生物学结合起来时，能够取得怎样的成就。"团队成员来自悉尼大学、WEHI研究所、墨尔本大学和彼得·多尔蒂感染与免疫研究所，汇集了化学、免疫学和微生物学的顶尖专家。

佩恩教授还将领导新成立的澳大利亚研究理事会先进肽和蛋白质工程卓越中心。该中心的目标是加速将基础研究成果转化为实际应用，涵盖生物技术、农业和环境保护等领域。

研究团队计划在未来五年内将这些抗体推向临床试验阶段。被动免疫疗法可以用于两种场景：一是治疗已经发生的活动性感染，二是预防高危患者发生感染。在重症监护室中，给即将接受大手术或免疫抑制治疗的患者提前注射保护性抗体，可能大幅降低致命感染的风险。

不止于鲍曼不动杆菌

更令人兴奋的是，假氨基酸并非鲍曼不动杆菌的专利。许多其他危险病原体也使用这种糖，包括某些导致食物中毒的沙门氏菌菌株和引起呼吸道感染的病原体。这意味着同一种抗体策略可能适用于多种耐药菌。

近年来，噬菌体疗法也在对抗耐药菌方面展现出潜力，一些研究表明将噬菌体与抗生素或抗体结合使用效果更佳。未来的治疗方案可能是多管齐下：抗体负责标记和清除细菌，噬菌体负责瓦解生物膜，辅以新型抗生素控制残余感染。

佩恩教授总结道："我们的目标是将基础分子层面的洞见转化为切实可行的解决方案，从而保护我们医疗体系中最脆弱的群体。"从一个糖分子出发，科学家们或许正在为人类开辟一条逃离超级细菌威胁的新路径。