近日twitter 裸舞，由中国与好意思国、澳大利亚征询东说念主员构成的外洋团队在《细胞》杂志上发表了一项征询恶果，驾驭东说念主工智能（AI）从全球微生物组中识别到近100万种潜在的抗菌肽（肽类抗生素），现已阐明63种发扬出对致病菌株的扼制效果。也即是说，新的抗生素可能因此被发现，以应酬抗生素耐药性这一全球性难题。
致病菌对抗生素产生耐药性的主要原因是过度使用、误用和不对理使用抗生素，最严重的后果是导致超等耐药菌的出现。对此，宇宙卫生组织屡次发出劝诫，要是这种情况捏续下去，改日东说念主类受到细菌感染时将无药可用。著名科普作家张田勘先容，全宇宙科研东说念主员为此进行了诸多探索，并将主流征询方针都集在用东说念主工智能筛选更多抗生素、研发有特定方针的“智能抗生素”、通过病毒（噬菌体）镌汰细菌致病力并进军细菌产生耐药性上，以期找到抗生素耐药性的束缚之说念。
（1）AI助抗生素加快研发
抗生素耐药性是一个全球性难题，是指微生物尤其是细菌耐受抗生素类药物，从而使药效打扣头甚而无效。
说到细菌耐药，征询东说念主员最初念念到的是研发更多新药，以逃匿细菌对老药的适当和耐受。但新药从研发到插足市集，经常需要10-20年时辰和10亿好意思元以上的征询经费。现时，有了东说念主工智能的匡助，新式抗生素的研发也进入了快车说念。
相关于青霉素等传统抗生素，一类新式抗生素正受到科学家的醉心，这即是抗菌肽，又称为抗菌卵白、肽类抗生素或自然抗生素，它们经常是具有抗微生物活性的小分子短肽。其的确昔日几十年中，抗菌肽已成为庞杂的替代药物，精炼了东说念主们对新式抗感染药物的需求，以克服日益严重的抗生素耐药性问题。
现时，借助东说念主工智能的机器学习圭表，好意思国、中国和澳大利亚的颐养征询团队在全球微生物组中，识别出近100万种潜在的抗菌肽。在登第其中有代表性的100种抗菌肽进行测试后，阐明有79种具有体外活性、63种发扬出对致病菌株的扼制效果，而且，这些致病菌株中有一些是超等耐药菌。
在这项新征询中，征询团队使用机器学习平台筛选包含微生物基因组数据库在内的多个全球数据库，分析了来自特定微生物的87920个基因组，以及来自环境样本的63410个微生物基因组混杂物。最终，坚强出来的物资触及地球上生存于72种不同栖息地的微生物，其中，泥土/植物中的微生物占36.6%，水中的微生物占24.8%，东说念主类肠说念中的微生物占13%。
通过东说念主工智能的匡助，征询东说念主员坚强了863498个候选抗菌肽，其中90%以上以前从未被描述过。为了考据这些发现twitter 裸舞，征询东说念主员合成了100种抗菌肽，并测试了它们对11种致病菌株的作用，如金黄色葡萄球菌（含有耐药菌耐甲氧西林菌株）、鲍曼不动杆菌、肺炎克雷伯菌、大肠杆菌（含有一种耐粘菌素菌株）、铜绿假单胞菌、永劫霉素耐药菌株粪肠球菌和屎肠球菌。
熟识扫尾标明，有63种抗菌肽能透顶扼制至少一种致病菌株的滋长，有些抗菌肽在浓度很低时仍然具有抗菌活性，与现时临床使用的多粘菌素B和左氧氟沙星的抗菌效果相似。更令东说念主饱读吹的是，一些耐药菌对这些抗菌肽尤其明锐，比如，分离有39种、24种、21种和26种抗菌肽对鲍曼不动杆菌、大肠杆菌、永劫霉素耐药菌株粪肠球菌和屎肠球菌发扬出扼制活性。
有一个问题是，自然这些新筛选出来的抗菌肽对许多细菌有扼制作用，然则它们也与昔日的抗生素一样，不具有专一性，会对许多细菌或通盘细菌具有杀灭作用。这也意味着，新抗菌肽一朝研发出来用于临床，不错在一段时辰内对抗耐药菌，但由于它们具有广谱性，会无辞别杀灭细菌，是以改日还是可能让细菌产生新的耐药性。
（2）“智能抗生素”可选择性打击致病菌
除了寻找新的抗生素外，束缚细菌耐药的另一个遑急举措是让抗生素具有专一性，而非广谱性，如斯既能幸免抗生素“草菅人命”，又能注重更多细菌产生耐药性。征询东说念主员正在寻找和研发“智能抗生素”，只扼制和杀灭少数致病细菌，而不伤害其他对东说念主和生物无害的微生物。
在本质生存中，革兰氏阴性菌引起的感染越来越浩繁，激发的疾病包括肺炎、腹膜炎、泌尿说念感染、血液感染、伤口或手术部位感染、脑膜炎等。关于大肠杆菌、变形杆菌、和尚氏菌、克雷伯氏菌、绿脓杆菌等革兰氏阴性菌导致的感染，临床经常接受广谱抗生素诊疗，但这么作念不成幸免地会对肠说念微生物组形成龙套，且容易产生继发感染，从而让革兰氏阴性菌变得越来越耐药。
现时大大批抗生素的靶点都是革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌（如芽孢杆菌、李斯特菌、葡萄球菌和链球菌等）所共有的。由于肠说念微生物群中本就含有许多革兰氏阴性菌，不加选择地使用抗生素（如粘菌素），除了导致细菌耐药外，还可能激发严重的肠说念生态失调。耐药的原因不过乎几种：天生就对某些抗生素耐药、从已耐药的细菌中获取基因升沉而耐药、基因突变导致耐药。是以，征询东说念主员但愿针对革兰氏菌的耐药性研发新的非广谱抗生素。
草榴社区邀请码征询东说念主员把方针转向研发“智能抗生素”。好意思国伊利诺伊大学的征询团队研发了一种新式抗生素洛拉米星（Lolamicin），这是一种能靶向脂卵白转运系统的革兰氏阴性特异性抗生素。初步熟识扫尾标明，洛拉米星对130多种耐多药的细菌具有扼制活性，并对小鼠的急性肺炎和败血症感染自大出疗效。显露于抗生素耐药细菌后出现血液感染的小鼠，在赐与洛拉米星后沿途存活，莫得接受洛拉米星诊疗的小鼠有87%在3天内牺牲。而且，对小鼠使用洛拉米星后，其肠说念微生物组还保留了下来，因此能注重因肠说念微生物菌群失衡而导致的勤劳梭菌继发感染。
革兰氏阴性菌的外膜由脂多糖、磷脂、外膜卵白和脂卵白等因素构成，是细菌抗拒外界无益物资的主要物理樊篱，与细菌致病性和耐药性密切相关。细菌外膜各因素依赖特定的系统进行跨膜转运，包括脂多糖转运系统、脂质不对称看护系统、β-桶状装置机器及脂卵白定位系统等，这些系统约略保证细菌外膜的无缺与自若，被视为看护细菌人命活动的命门。换句话说，任何龙套细菌命门的物资都有可能成为抗拒革兰氏阴性菌的药物。
洛拉米星的作用旨趣即是对准细菌的脂卵白定位系统，这个系统是细菌外膜的遑急构成部分，对各式革兰氏阴性菌至关遑急。征询东说念主员评估了洛拉米星对临床多重耐药菌株，如大肠杆菌、肺炎克雷伯菌和暗沟肠杆菌的疗效，并与其他药物进行了比较。与临床一线抗生素阿莫西林和克林霉素比较，洛拉米星对肠说念微生物组的影响最小。同期，与对照组比较，使用洛拉米星的小鼠肠说念中的勤劳梭菌容易烧毁，而使用阿莫西林或克林霉素的小鼠无法烧毁勤劳梭菌。这些情况标明，阿莫西林等常见抗生素会严重龙套动物的肠说念微生物组，导致勤劳梭菌感染，洛拉米星则不会引起肠说念微生物组的显贵变化，能使小鼠免于勤劳梭菌感染。
以上征询扫尾标明，洛拉米星是一种比较专一的特异性抗生素，有可能最大适度地减少对肠说念微生物群的毁伤，并能注释继发性感染，从这个角度看，妥当“智能抗生素”的条目。不过，洛拉米星仅仅在动物熟识中体现出了“智能”药效，在东说念主体中是否有用还需进行东说念主体熟识的考据，要是能获取相似的扫尾，便有望在改日进入临床使用。届时，洛拉米星这么的“专一”抗生素将比现时临床使用的广谱抗生素有更大上风，能选择性地杀死致病细菌，而不会杀死非致病细菌、龙套肠说念菌群的均衡。
（3）拔除细菌耐药性还有新旅途
致病菌对抗生素产生耐药性的另一个遑急原因是细菌的基因适当了某些常用药物。比如，针对青霉素，有的细菌发展出了抗药基因，况且把这种耐药基因传递给了后代（垂直传递），同期，这种抗药基因也可通过基因载体（相等是质粒）佩带，水平升沉到其他细菌，引起更多的细菌耐受抗生素。此外，细菌耐受抗生素的机理还包括细菌膜对该抗生素的抗渗性；细菌对浸透抗生素的外排；通过对作用靶点的定量或定性修饰，镌汰抗生素与细菌靶点的亲和力；驾驭细菌酶使抗生素失活等。因此，科研东说念主员只消找到上述机理的冲破口，就不错破解抗生素耐药性的难题。
现时，好意思国得克萨斯农工大学的一个征询小组发现，使用侵袭细菌的病毒（噬菌体）不错让细菌失去耐药性，它还不错当成抗生素来使用，以扼制细菌的活性。这一论断基于对铜绿假单胞菌的征询。
铜绿假单胞菌是一种不错引起血液、肺部感染的细菌，亦然现时比较禁闭的耐药菌之一。东说念主类是铜绿假单胞菌的宿主之一，细菌经常投寄在东说念主的腋窝和生殖器等部位，引起多种感染和疾病，如轻飘的外部感染（耳朵或毛囊感染）、严重的里面感染（肺、血液、腹黑瓣膜感染）。耐抗生素假单胞菌感染的流行，使得征询东说念主员高度柔和奈何强迫这种耐药菌。征询东说念主员发现，铜绿假单胞菌之是以耐药，是因为它们互相之间能传播抗药基因，并四处转移，导致更多的铜绿假单胞菌内形成难以被抗生素冲破的生物膜结构。其中，一种被称为菌毛的附庸物能匡助铜绿假单胞菌产生耐药性，并传播耐药基因。
故旨趣的是，有的病毒不错通过附着于铜绿假单胞菌的菌毛而感染细菌。征询东说念主员驾驭荧皎洁微镜、低温电子显微镜和计算模子不雅察了一种名为PP7的病毒（噬菌体）是奈何吞吃细菌的。PP7沾在菌毛上后，菌毛减弱并将其拉到细胞名义。在病毒进入的场所，菌毛会蜿蜒并撅断，菌毛的丢失使铜绿假单胞菌感染宿主的智商大大镌汰。病毒感染铜绿假单胞菌后，会让后者的菌毛蜿蜒并丢失，这意味着，驾驭特定的病毒感染细菌，不仅能使细菌失去致病性，还会让细菌失去耐药性，因为细菌的菌毛不错在细菌之间传递耐药基因。
为止现时，征询东说念主员已发现铜绿假单胞菌、大肠杆菌和不动杆菌3种细菌不错被特定病毒感染、毁伤菌毛，从而扼制细菌感染东说念主和传递抗药基因的智商。各样迹象标明，诊疗细菌感染不是只消抗生素这一条路，也可让噬菌体拔除细菌的武装（如损坏其菌毛），使细菌失去感染宿主的智商。减少抗药基因通过菌毛在细菌之间传递，以镌汰细菌的耐药性，也便于医师用较低剂量的抗生素来诊疗疾病。
面临抗生素耐药性这个全球性难题，东说念主工智能筛选抗生素、研发“智能抗生素”、接受病毒（噬菌体）扼制细菌等主流征询方针现时取得的征询进展自然尚处于动物熟识阶段，但至少为东说念主类束缚抗生素耐药性提供了切实可行的旅途和方针twitter 裸舞，值得不竭探索。
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