鳄鱼泪腺防御素可成新型生物抗生素？

　　

Merchant正在抽取鳄鱼的血液样本

美洲鳄鱼皮肤伤口具有非凡的愈合能力。只需要12-24小时，鳄鱼泪腺的伤口就完成愈合的过程，而人类至少需要5天。鳄鱼生活在滋生大量细菌的水中，但是鳄鱼的伤口从来都不会被细菌感染。鳄鱼超凡的伤口愈合能力吸引了麦克尼斯州大学Mark Merchant的注意。他说，我成长在美洲鳄鱼之乡，我对鳄鱼的免疫系统构造很好奇，但是我没想到这有可能研发出新型的抗生素。

 

实际上Merchant发现鳄鱼的白细胞可分泌一类小分子多肽，可杀死多种微生物，甚至可杀死甲氧西林耐药金黄色葡萄球菌（在美国医院里，甲氧西林金黄色耐药葡萄球菌感染的死亡率高达70%），这是现代抗生素望尘莫及的。Merchant和其他的研究者成立了一个研究小组，他们正寻找一种自然蛋白（多肽）可杀死致死性微生物，他们在传统的研究材料中没有找到合适的蛋白。

 

1928年，科学家们真菌里寻找新的抗生素，Alexander Fleming实验室发现腐败物里的点青霉能杀死培养皿里的细菌。现在科学家们对现有的药物进行改造期望得到更完美的抗生素，可是一直没取得突破性的进展。尽管现代遗传技术和高通量的筛选技术为新药物的设计带来很大的便利，研究者们还是只找出几种候选药物。

 

Fleming在一个偶然的机会里发现新的抗生素，很多新的抗生素的发现其实都可以说是命运的安排。

 

当年丹麦的生物技术公司Novozymes研究一种工业化酶用于制备无铁离子的衬衣和纸张，结果发现一种抗菌肽，从欧洲松树林里的黑木耳里提取抗菌肽。Novozymes的高级经理Hans-Henrik Kristensen说，当时我们分析黑木耳分泌的各种多肽和蛋白的序列，我们意识到其中的一种抗菌多肽就是防御素。

 

Novoymes公司将防御素命名为plectasin，可杀死各种恶性的肺炎链球菌。自2005年发现plectasin以来，Novoymes公司对660种不同的多肽进行分析，找出最具抗菌潜力的一种。动物实验正在进行中，他们希望在2010年可进行临床试验。Kristensen说，偶然的发现常常成为伟大的发现，丹麦公司就是一个很妙的例子(Nature, 437:975-80, 2005)。

 

Kristensen说，蛋白和多肽制备的抗生素与生物药物的缺陷一样，它们必须高剂量使用。抗生素通常被大剂量使用，一天甚至用了几克。所以生物抗生素必须具有高度的安全性和耐受性。

 

Kristensen说，大量的蛋白多肽抗生素的造价比小分子抗生素的要高，因为蛋白的表达量通常受多种限制。实验室技术制备蛋白抗生素依赖于真菌细胞，而在其他的表达系统里真菌的基因不能被表达。

 

但现在为止plectasin还是仅存在于真菌细胞里的一种生物抗生素（防御素），这就是生成plectasin的最大障碍。尽管在萤火虫、其他动物和人体内也发现防御素，但是科学家们仍旧无法获得大量的防御素进行动物试验。

 

Merchant现在面临相似的困难。新的抗生素来自鳄鱼的泪腺，这也就为提出它带来困难重重。国立卫生研究所将Merchant发现的抗生素作为治疗超级细菌的候选药物，但是现在Merchant无法对这种抗生素的结构和序列进行研究。从理论研究到动物试验可能要花费多年的时间，更不用说进行人体试验。

 

现在Merchant仍旧是乐观的。我们没有太多的选择，我们已经找到对付超级细菌的药物，尽管一开始就遇到困难，但是我们仍旧有必要研究下去。

希望功夫不负有心人，祝Merchant的研究早日成功，他成功的那日人类就有抵抗超级细菌的武器了。

 

（生物通 张欢）