【技术速递】科学家终于弄清楚青霉素如何杀死细菌

科学家们计划利用这一新认识为抗生素耐药性超级细菌创造新的治疗方法。

首次揭示了允许 β-内酰胺类抗生素（包括青霉素）杀死 MRSA 的机制。

由谢菲尔德大学领导的一个国际研究小组发现，β-内酰胺类抗生素通过在细胞壁上形成孔洞来杀死 MRSA（耐甲氧西林金黄色葡萄球菌），孔洞随着细胞生长而扩大，最终杀死细菌。

这些孔的生长会导致细胞壁的破坏和细菌的死亡，科学家们现在计划利用这一点来为耐抗生素的超级细菌创造新的治疗方法。

以前(qián)已(yǐ)知(zhī)β-内酰胺类抗生素通过阻止细胞壁生长起作用，但直到现在它们究竟是如何杀死的仍然是一个谜。

谢菲尔德大学生物科学学院的西蒙·福斯特教授说：“80 多年来，青霉素和其他同类抗生(shēng)素(sù)一(yī)直是人类医疗保健的核心，挽救了 2 亿多人的生命。然而，它们的使用受到抗菌素耐药性全球蔓延的严重威胁。

“专注于超级细菌 MRSA，我们的研究表明，抗生素导致形成跨越细胞壁的小孔，随着生长相关过程逐渐扩大，最终杀死细(xì)菌(jūn)。我(wǒ)们(men)还(hái)确定了一(yī)些(xiē)参(cān)与(yǔ)形成洞的酶。

“我们的(de)发(fā)现(xiàn)深入了解现有抗生素如何发挥(huī)作(zuò)用(yòng)，并为我们在面(miàn)对(duì)全球抗微生物药物耐药性大流行的情况下进一步开发治疗提供了新途径。”

利用这些知识和对酶如何控制的理解，科学家们还展示了一种针对金黄色葡萄球菌的新型联合疗法的功效。

该团队使用了一个简单的模型来研究细菌细胞壁在生长和分裂过程中如何扩张，并建立了一个假设，即当这种情况被青霉素等抗生素抑制时会发生什么。该模型的预测是使用分子方法的组合进行测试的，包括高分辨率原子力显微镜。

该项目由谢菲尔德大学牵头，是一项国际性的跨学科项目，涉及中国厦门大学(xué)、捷(jié)克(kè)共(gòng)和国马萨(sà)里(lǐ)克(kè)大(dà)学(xué)和(hé)加拿大麦克马斯特(tè)大(dà)学(xué)的(de)研(yán)究(jiū)小(xiǎo)组(zǔ)。

1930 年，大学病理学系成员塞西尔乔治潘恩(ēn)在(zài)谢(xiè)菲(fēi)尔德(dé)进(jìn)行了第一次使用青霉素作为(wèi)治(zhì)疗(liáo)的(de)记录。他在伦敦圣玛丽医院医学院学习期间，用他的讲师亚历山大弗莱明提供的一种生产青霉素的霉菌的粗滤液治疗了两个婴儿的眼部感染。

参考：“证明细胞壁稳态在金黄色葡萄球菌生长中的作用和杀菌抗生素的作用”，2025 年 10 月 25 日，美国国家科学院院刊。