Cell子刊：寄生在人类皮肤上的真菌可能提供新的抗生素

　　

俄勒冈大学的研究人员发现了一种由生活在人类皮肤上的酵母产生的分子，这种分子对一种导致美国每年50万人住院治疗的病原体显示出强大的抗菌特性。

这是解决日益严重的耐抗生素细菌问题的一种独特方法。领导这项研究的UO博士后研究员凯特琳·科瓦尔斯基（Caitlin Kowalski）说，随着耐药感染的全球威胁，寄生在人体皮肤上的真菌是一种尚未开发的资源，可以用来识别新的抗生素。

4月14日发表在《当代生物学》杂志上的一篇论文描述说，常见的皮肤真菌马拉色菌会吞噬人体皮肤上的油脂，产生脂肪酸，选择性地消灭金黄色葡萄球菌。每三个人中就有一个人的鼻子里有无害的金黄色葡萄球菌，但一旦有机会，这种细菌就会成为严重感染的危险因素：开放性伤口、擦伤和割伤。它们是皮肤和软组织感染的主要原因，也就是葡萄球菌感染。

金黄色葡萄球菌也是一种医院超级细菌，因对现有抗生素具有耐药性而臭名昭著，这增加了对新药的迫切需求。

科瓦尔斯基说，有很多研究发现了新的抗生素结构，“但我们的有趣之处在于，我们发现了一种众所周知的化合物，人们以前就研究过。”

这种化合物在正常的实验室条件下是无毒的，但在复制健康皮肤的酸性环境的条件下，它可能是有效的。

“我认为这就是为什么在某些情况下我们可能会错过这些抗菌机制，”科瓦尔斯基补充说，“因为实验室的pH值不够低。但人类皮肤真的是酸性的。”

科瓦尔斯基说，人类是大量微生物的宿主，这些微生物被称为微生物组，但我们对我们的常驻真菌及其对人类健康的贡献知之甚少。她对皮肤微生物群特别感兴趣，因为当身体的其他部位聚集了几十种不同的真菌时，皮肤上主要是一种被称为马拉色菌的真菌。

马拉色菌可能与头皮屑和湿疹有关，但它被认为相对无害，是皮肤菌群的正常组成部分。酵母已经进化到可以在哺乳动物的皮肤上生存，以至于如果没有皮肤分泌的脂质（油和脂肪），它就不能制造脂肪酸。

科瓦尔斯基说，尽管在我们身上发现了大量的马拉色菌，但它们仍未得到充分研究。

她说：“皮肤是一个与肠道平行的系统，这一点已经得到了很好的研究。”“我们知道肠道微生物组可以修饰宿主化合物，并制造出具有新功能的独特化合物。皮肤富含脂质，皮肤微生物组处理这些脂质也产生生物活性化合物。那么这对皮肤健康和疾病意味着什么呢？”

科瓦尔斯基观察了健康供体的人体皮肤样本，并在实验室中用皮肤细胞进行了实验，他发现，真菌马拉色菌将宿主的脂质转化为抗菌的羟基脂肪酸。脂肪酸在细胞中有多种功能，但主要是细胞膜的组成部分。

共生马拉色菌合成的羟基脂肪酸具有清洁剂的作用，可破坏金黄色葡萄球菌的膜，使其内部内容物泄漏。科瓦尔斯基说，这种攻击阻止了金黄色葡萄球菌在皮肤上的定植，并最终在短短15分钟内杀死了细菌。

但真菌并不是灵丹妙药。在足够的暴露后，葡萄球菌最终对真菌产生了耐药性，就像临床抗生素被过度使用时一样。

通过研究它们的基因，研究人员发现，这些细菌进化出了Rel基因的突变，这种突变会激活细菌的应激反应。以前在金黄色葡萄球菌感染患者中发现了类似的突变。

研究结果表明，细菌的宿主环境和与其他微生物的相互作用会影响其对抗生素的敏感性。

科瓦尔斯基说：“人们对将微生物作为一种治疗方法越来越感兴趣，比如添加细菌来防止病原体的生长。”“但它可能会产生我们尚未完全理解的后果。尽管我们知道抗生素会导致耐药性的进化，但当我们考虑将微生物作为一种治疗方法时，还没有考虑到这一点。”

虽然这一发现为药物发现增加了一层复杂性，但科瓦尔斯基说，她对常驻真菌作为未来抗生素新来源的潜力感到兴奋。

鉴定抗菌脂肪酸花了三年时间和跨学科的努力。科瓦尔斯基与麦克马斯特大学的化学微生物学家合作追踪这种化合物。

科瓦尔斯基的导师、俄亥俄大学文理学院生物学副教授马修·巴伯（Matthew Barber）说：“这就像大海捞针，但里面有你看不见的分子。”

科瓦尔斯基正在进行一项后续研究，深入研究导致抗生素耐受性的遗传机制。她还准备成立自己的实验室，进一步研究被忽视的皮肤微生物群的作用，在关注真菌之后，她离开了巴伯的实验室。

巴伯说：“耐抗生素细菌感染是人类健康的主要威胁，在某些方面，这种威胁正在变得越来越严重。我们在了解微生物方面还有很多工作要做，但也要找到可能治疗或预防这些感染的新方法。”

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