Streptomyces seoulensis与Tsukamurella pulmonis共培养发现新型抗生素Griseolutein T：对抗多重耐药菌的高效治疗潜力

本研究通过Streptomyces seoulensis与Tsukamurella pulmonis的共培养策略，首次鉴定了具有二氢吩嗪核心结构的新型抗生素Griseolutein T（1）。该化合物对30株MRSA、27株VRE和17株艰难梭菌展现出优于临床常用抗生素（如万古霉素和替加环素）的抗菌活性（MIC50 0.06-0.12 mg L-1），且细胞毒性显著低于阳性对照（IC50 1.6 μM）。研究揭示了细菌互作激活沉默生物合成基因簇的机制，为开发抗多重耐药菌药物提供了新思路。

　　

抗生素耐药性危机正以每年超1000万死亡病例的速度逼近人类，其中耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）、耐万古霉素肠球菌（VRE）和艰难梭菌（C. difficile）等"超级细菌"的威胁尤为严峻。面对传统抗生素研发管线的枯竭，科学家将目光转向了微生物间的"化学对话"——细菌共培养可激活沉默的生物合成基因簇，产生结构新颖的活性物质。日本丰田纺织株式会社新领域开拓部联合东京大学的研究团队另辟蹊径，通过Streptomyces seoulensis HEK131与Tsukamurella pulmonis TP-B0596的共培养，在《The Journal of Antibiotics》发表了一项突破性发现。

研究人员采用96孔板高通量共培养技术筛选854株源自石川县舳仓岛的放线菌，结合LC/MS导向分离技术，从活性组分中鉴定出5个吩嗪类化合物。关键实验技术包括：1）建立包含临床耐药菌株（30株MRSA、27株VRE等）的抗菌活性评价体系；2）利用600 MHz核磁共振解析Griseolutein T（1）的二氢吩嗪核心结构；3）通过添加抗坏血酸钠稳定易氧化的活性成分；4）采用MTT法评估化合物对HeLa-S3细胞的毒性。

结构解析与稳定性研究
通过HR-ESI-TOF MS确定Griseolutein T（1）分子式为C₁₇H₁₆N₂O₆，NMR分析揭示其含有独特的二氢吩嗪骨架（图2）。该化合物在氧化条件下会自发转化为Griseolutein A（5），这一转化涉及酰基铵离子中间体的分子内重排（图3b）。研究首次通过光谱证据证实了1的结构，纠正了1964年关于Griseolutein B异构体的理论推测。

共培养诱导的代谢重塑
LC/MS定量显示，与单培养相比，共培养使Griseolutein C（2）和D（3）的产量分别提升至1.5 mg L^-1和11 mg L^-1（Supplementary Fig.S18）。这两种半胱氨酸加合物可能通过 mycothiol（分枝杆菌特有的抗氧化剂）介导的解毒机制生成，暗示共培养能激活放线菌的次级代谢防御系统。

卓越的抗菌特性
1对MRSA和MSSA的MIC₅₀（0.12 mg L^-1）优于万古霉素（1 mg L^-1），对VRE的活性是万古霉素的133倍（0.12 vs 16 mg L^-1）。尤其值得注意的是，其对C. difficile的抑制浓度（0.06 mg L^-1）接近临床首选药物非达霉素（<0.016 mg L^-1），而细胞毒性（IC_{50 1.6 μM）远低于阳性对照紫杉醇（0.0094 μM）。}

这项研究不仅发现了具有临床应用前景的抗生素先导化合物，更建立了"放线菌-分枝杆菌"共培养的技术范式。Griseolutein T（1）独特的二氢吩嗪结构为设计抗耐药菌药物提供了新骨架，其低细胞毒性特征（仅为staurosporine的1/30）显示出良好的安全性窗口。该成果为破解抗生素耐药困局提供了两把钥匙：一是利用微生物互作挖掘隐性代谢物，二是通过结构优化平衡活性与稳定性。未来研究将聚焦于1的作用靶点解析及其在感染模型中的疗效验证。