生活在鱼类黏糊糊的粘液涂层中的微生物可能会导致化学家接触新的抗生素药物
将来的某一天，你可能会吃一颗药来治疗疾病 - 并将你的恢复归功于在涂有鱼类的湿滑粘液层中繁殖的微生物。
寻找下一代抗生素至关重要。对目前抗生素耐药的细菌感染的发病率继续攀升。世界卫生组织警告说，这个问题只会变得更加严重，最近的一项研究预计，到2050年，耐药性感染会影响更多人，而不是癌症。
但是你如何找到新的抗生素?也许令人惊讶的是，超过70%的目前使用的抗感染药物来自天然存在的化学物质。植物和微生物产生多种复杂化学物质，其中一些具有抗生素或抗病毒特性，甚至对细胞有毒。例如，阿莫西林是最常用的处方抗生素之一，并且是从青霉菌中分离的化学品的衍生物。
虽然以前许多确定新的抗感染药物的努力都集中在土壤微生物上，但微生物在我们身边。事实上，他们遍布我们和我们内心。包括人类在内的动物在皮肤和胃肠系统内容纳多种微生物群落。
人们越来越多地认为，这些微生物可以以积极和消极的方式与宿主生物相互作用，包括支持消化和减少致病性感染，但也会导致某些类型的疾病。这些微生物也可能是新抗生素的来源。例如，研究人员最近从人类鼻子中发现的一种细菌中发现了一种新的抗生素。
在我在俄勒冈州立大学的实验室里，我们一直致力于从与动物有关的微生物中鉴别下一代抗生素。我们目前的努力集中在最多样化的脊椎动物，海洋和淡水鱼群。已经确定了超过33,000种鱼类，超过地球上所有其他脊椎动物的总和。这些动物通常生活在充满挑战的环境中，并且可能支持帮助它们抵抗感染的微生物。
我们与加利福尼亚州立大学富勒顿分校的海洋生物学家Misty Paig-Tran合作，从许多不同的太平洋鱼类中获取粘液样本。通过几次拖网，她的团队能够收集沿海和一些深海鱼类，总共约17种。例如，他们带回了几个来自沿海水域的粉红色surfperch，以及来自更深水域的中水eelpout。
涂上鱼的黏糊糊的粘液起到保护性涂层的作用。当动物在水中移动时，它可以与各种细菌，真菌，病毒等接触;粘液充当物理屏障。研究人员推测，鱼的微生物组也会产生一种化学成分，有助于抵御感染。
我的合作者和我正在寻找可以从鱼中分离出来的有趣细菌。我们的目标是探索细菌提取物中的生物活性，希望我们可以将它用于我们自己的用途。
我们目前正在探索细菌的分类学 - 也就是说，它们如何相关以及如何将它们归类为生命之树?他们是什么物种?本科研究员Molly Austin和化学研究生Paige Mandelare能够从这些鱼粘液拭子中分离出47种不同的细菌菌株。我们培养它们，提取它们产生的化学物质，然后测试它们是否能抑制常见的人类病原体。
有趣的是，我们发现几种细菌提取物具有很强的抗菌活性，其中15种提取物对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌有很强的抑制作用。MRSA是一种耐药的人类病原体，是人类许多难以治疗的感染的原因。
我们对其中一种最有效的提取物进行了额外的测试和分析，发现微生物产生了具有抗生素活性的特定杂环芳香族化合物的多种类似物，称为吩嗪。在这些发现的推动下，我们测试了这些提取物中的化合物是否也会影响癌细胞。我们发现，从沿海粉红色surfperch分离的这种源自鱼的假单胞菌细菌也产生抑制人结肠癌细胞生长的代谢物。
这项研究正在我的实验室和其他人的研究中进行，并且活性化合物是否是一种有效的药物取决于许多因素。然而，这些结果表明，与鱼类相关的微生物产生了大量多样化和复杂的化学物质，是药物发现工作的极好来源。
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