青蛙皮膚中的細菌可能有助于對抗人類的真菌感染
在過去的幾十年里,一種致命的疾病導致全球青蛙和其他兩棲動物的數量減少,甚至導致一些物種滅絕。然而其他兩棲動物抵抗這種流行病。根據之前的研究,INDICASAT AIP,Smithsonian和合作機構的科學家們都知道,皮膚細菌可以通過產生抗真菌的化合物來保護動物。然而,這次他們決定將這些作為潛在的新型抗真菌來源進行探索,以造福人類和兩棲動物。
“兩棲動物棲息在潮濕的地方,有利于真菌的生長,與環(huán)境中的這些和其他微生物共存,其中一些可能是致病的,”史密森尼科學家RobertoIbáñez說,該研究的作者之一發(fā)表在“ 科學報告”上。“作為進化的結果,兩棲動物預期具有化學化合物能抑制病原性的生長細菌和真菌。”
該團隊首先前往巴拿馬的奇里基高地,在那里,壺菌病真菌病嚴重影響了兩棲動物種群。他們從七種青蛙物種中采集樣本,以找出他們所患的皮膚細菌。
“兩棲動物的皮膚上散布著腺體,產生不同的化合物,”Ibáñez說。“此外,他們的皮膚上棲息著各種各樣的細菌,這些細菌會產生抑制真菌和其他細菌生長的代謝物。”
回到實驗室后,從他們的樣品中檢索出201株細菌菌株,并對抗煙曲霉(Aspergillus fumigatus)進行檢測,煙曲霉是一種在免疫功能低下的患者中引起侵襲性曲霉病的真菌。其中29種具有抗真菌活性,但其中一種特別引起了人們的注意:一種名為Pseudomonas cichorii的細菌。這一個顯示出抑制煙曲霉生長的最大潛力。
在確定了最有希望的細菌后,科學家們提出了一個新的問題:在所有由菊苣(P. cichorii)產生的化合物中,哪一種是將真菌保持在海灣?為了找到答案,他們使用了質譜和分子網絡技術。他們還觀察了這種細菌與煙曲霉之間的相互作用,以確定在真菌活性受到最大抑制的區(qū)域中起作用的細菌化合物。主要化合物是環(huán)狀脂肽,包括massetolides和viscosin。
然后研究小組將粘彈性蛋白與P. cichorii產生的其他成分分開,并對其進行了對煙曲霉和壺菌的測試。結果證實,粘彈蛋白顯示出對兩者的顯著活性。
該研究項目對人類和青蛙有希望。研究巴拿馬青蛙的皮膚細菌可能會導致開發(fā)替代藥物來治療引起人類曲霉菌病的真菌,這種藥物正在變得更具耐藥性,并且無法抵抗全球兩棲動物中與病毒有關的死亡的壺菌病流行病。
“我們向科學界展示了一系列可能的替代分子,以對抗人類的真菌耐藥性,”該研究的第一作者,以及來自INDICASAT的首席研究員MarcelinoGutiérrez說道。“雖然需要更多的研究,但我們的合作可能會引起人們對兩棲動物保護作為人類生物活性化合物新來源的興趣。對于兩棲動物來說,這是一項很有前途的研究,因為化學上只有四種抑制壺菌真菌的細菌次生代謝物。在這項研究中,我們正在推出一種新的巴拿馬青蛙化學化合物,可以幫助世界各地的兩棲動物。“
“我認為生物勘探化合物來自皮膚分泌物或生活在青蛙皮膚中的細菌才剛剛開始,”Ibáñez說。“這項研究已經確定了一種由青蛙皮膚細菌產生的抗真菌化合物,可用于控制影響人類和兩棲動物的病原真菌。需要更多的研究來確定其潛在的藥用價值。”
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