科学家发现新抗生素
摘自科学网5月10日报道，科学家发现，一种新的抗生素比治疗艰难梭菌感染的一线抗生素更有效，且能显著降低再次感染的风险。5月8日，相关研究结果发表于美国PNAS。艰难梭菌引起的症状包括腹部绞痛、腹泻和发烧，在极端情况下会导致严重脱水和肾衰竭。仅在美国，每年就有1.3万人死于此类感染。因此，美国疾病控制与预防中心将其列为“紧急威胁”的5种抗生素耐药性感染之一。该研究通讯作者、圣母大学Mayland Chang指出，艰难梭菌感染导致的死亡人数是其余4种“紧急威胁”感染性疾病总和的7倍多。
一种新的抗生素能有效治疗小鼠体内的艰难梭菌感染，并有助于防止新孢子的形成。
图片来源：Jeshina Janardhanan、 Yuanyuan Qian
艰难梭菌通常在人们服用抗生素清除另一种感染菌后感染肠道。当人们在医院吸入空气中的孢子后，由于抗生素清除了肠道微生物群，艰难梭菌得以存活。临床上，一线抗生素万古霉素对艰难梭菌初期感染的治疗效果很好，但后续效果不佳。明尼苏达大学Alexander Khoruts表示，万古霉素对孢子没有活性，在使用万古霉素一个疗程后，艰难梭菌感染的复发仍然是一个大问题。这意味着艰难梭菌的孢子可以悄无声息地存活于体内，并在几年后引起感染。Chang表示，大约25%感染了艰难梭菌的人会继续第二次感染，40%第二次感染的人会第三次被感染，65%第三次感染的人会第四次被感染。Chang团队试图打破再感染循环。他们搜索了一个抗菌分子数据库，筛选对艰难梭菌中一种特定结合蛋白有活性的化合物，并得到了两种化合物：噁二唑1和噁二唑2。在体外试验中，当其与万古霉素浓度相同时，这两种化合物都能杀死艰难梭菌。
噁二唑能迅速被血液吸收，但对于肠道感染来说，这是个问题，即需要药物停留在肠道内。噁二唑2能迅速进入小鼠血液，因此研究小组没有开展进一步研究。然而噁二唑1却不会被血液吸收。在一系列艰难梭菌感染研究中，研究人员发现，噁二唑1保护小鼠免于死亡的效果比万古霉素好30%。最有希望的结果可能是药物能阻止持续感染的方式。噁二唑1能阻断两种帮助艰难梭菌形成耐药孢子的蛋白。治疗3周后，接受万古霉素治疗的小鼠粪便中仍可检测到孢子，并继续引发感染。用噁二唑1处理的小鼠在研究期间没有检测到可量化的孢子，也没有再感染。
这一发现可能暗示了一种治疗人类艰难梭菌感染的新方法。目前，另一种有希望的治疗方法是粪便微生物群移植，即患者接受未感染捐赠者的粪便微生物，以重建健康的肠道微生物群。近日，美国食品药品监督管理局已批准了两种商业化的基于粪便微生物群移植的药物，但这些药物并不总是有效。Khoruts认为，需要开发新药治疗艰难梭菌。
人造肉对气候影响
可能是牛肉的25倍
摘自5月11日《科技日报》报道，科学家的一项最新分析发现，由培养细胞生产的肉类对气候的影响可能是普通牛肉的25倍。相关研究已经提交生物预印本网站。
“人造肉”由干细胞培养的肌肉组织制成。
图片来源：《新科学家》网站
实验室培养的肉类通过在营养丰富的“肉汤”中围绕支架培养动物干细胞制成，被认为是比传统肉类更环保的替代品，因为与传统肉类相比，其使用的土地、饲料、水和抗生素更少，且不需要养殖和屠宰牲畜，而牲畜是温室气体的主要来源。但在最新研究中，加州大学戴维斯分校的德里克·里斯纳及其同事发现，培养肉类导致全球变暖的潜力（生产一公斤肉类排放的二氧化碳）是普通牛肉的4—25倍。
研究人员估计了当前生产方法中每一步所耗费的能量。结果发现，用于培养动物细胞的营养液含有糖、生长因子、盐、氨基酸和维生素等，每种成分都会带来能源成本，也会排放二氧化碳。例如，种植糖类作物和运营实验室需要能源，而且，在将每种成分混合到营养液内之前，还必须使用超滤和色谱等高耗能技术仔细纯化。里斯纳指出，这种“药品级”的纯化不可或缺，这样营养液中就不会有细菌或其相关毒素等污染物，否则，动物细胞就不会生长，因为细菌会繁殖得更快。而且，他们预测，无论培养哪种动物的细胞，情况都大同小异。
“永生”干细胞培养肉诞生
有望为人造肉提供潜在的无限来源
摘自5月15日《科技日报》报道，为了使细胞农业（在生物反应器中种植肉类的过程）能够养活数百万人，必须克服一些技术挑战，来自鸡、鱼、牛和其他食物来源的肌肉细胞需经过培养，才能每年生产出数百万吨。为实现这一目标，美国塔夫茨大学细胞农业中心研究人员开发出永生化的牛肌肉干细胞（iBSC），可快速生长并分裂数百次，甚至可能无限期分裂。美国化学会ACS Synthetic Biology期刊中描述的这一进步，不但能提供更多的肉类产品，还意味着研究人员将无需从农场动物活检中重复获取细胞。
具有完全表达的肌肉蛋白的永生化牛干细胞。
图片来源：塔夫茨大学/安德鲁·斯托特
大多数细胞，随着它们的分裂和衰老，开始丢失染色体末端的DNA（端粒），端粒就像旧绳索一样会因使用而磨损，出现复制错误或基因丢失，最终导致细胞死亡。团队对牛干细胞进行了工程改造，使其不断重建端粒，有效地保持染色体“年轻”，并为新一轮的复制和细胞分裂作好准备。使细胞永生化的第二步是让它们不断产生一种蛋白质，刺激细胞分裂的关键阶段，有效加速该过程并帮助细胞更快地生长。肌肉干细胞不是人们吃的最终产品。它们还要分化成成熟的肌肉细胞，就像人们在牛排或鱼片中吃的肌肉细胞一样。团队发现，新的干细胞分化后，有可能成熟到足以复制天然肉的味道和质地。
研究人员表示，虽然有些人可能会质疑摄入永生化细胞是否安全，但当细胞被采集、储存、烹调和消化时，就没有继续生长的可行途径。就像人们今天吃的天然肉一样，细胞变成惰性物质，它们味道鲜美并可提供广泛的营养价值。
