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題圖|Pixabay
撰文 | 宋文法
幽門螺桿菌是定植于人體胃部的致病菌,全球感染率高達43%,是導致胃炎、胃潰瘍甚至胃癌的主要風險因素。世界衛生組織早已將幽門螺桿菌列為I類致癌物,約90%的腸型胃癌與其慢性感染相關。
甲硝唑作為根除幽門螺桿菌的一線藥物,臨床應用已超60年,但其確切作用靶點一直不明確,且日益嚴重的耐藥性問題使其療效大打折扣,臨床需高劑量聯合用藥才能達到根除效果,增加了副作用風險。
2026年3月18日,德國慕尼黑工業大學在"Nature Microbiology"期刊上發表了一篇題為"Metronidazole and ether derivatives target Helicobacter pylori via simultaneous stress induction and inhibition"的研究論文。
這項研究首次破解了甲硝唑的作用機制,并基于此成功開發出甲硝唑醚衍生物,其抗菌活性遠超甲硝唑,提升了60倍,在動物模型中,僅需極低劑量就能實現幽門螺桿菌的完全根除,為治療幽門螺桿菌感染提供了更安全、高效的候選藥物。
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圖:論文截圖
在這項研究中,研究團隊通過基于活性的蛋白質譜分析(ABPP)技術,首次鑒定出甲硝唑在幽門螺桿菌細胞內的兩個核心作用靶點,HpGroEL和HpTpx,二者均為幽門螺桿菌應對氧化應激的關鍵蛋白。
其中,HpGroEL是一種重要的分子伴侶,負責受損蛋白的正確折疊與修復;HpTpx則是細菌抗氧化應激防御系統中的核心酶,負責清除有毒的過氧化物,保護細胞免受氧化損傷。
進一步分析發現,甲硝唑在誘導細菌產生氧化應激的同時,還會抑制這兩個關鍵的應激反應蛋白,形成雙重打擊效應。
明確機制后,研究團隊對甲硝唑的化學結構進行了精準修飾,發現其醚衍生物Metro-P1和Metro-P3抗菌活性分別提升30倍和60倍,且對幽門螺桿菌的最低抑菌濃度(MIC)低至390 nM和195 nM,而甲硝唑這一值為10-50 μM,甚至對耐甲硝唑的菌株也表現出強大的殺傷力。
機制研究顯示,甲硝唑醚衍生物之所以活性大增,是因為醚衍生物對HpTpx的結合能力和抑制效果顯著更優,與甲硝唑相比,代表化合物MF-03對HpTpx的結合活性提升了15倍。
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圖:論文截圖
藥理學評估顯示,多款5-硝基咪唑醚衍生物均表現出優異的藥理學特性,且對人體細胞毒性極低,具有良好的血漿穩定性和藥代動力學特性。
在幽門螺桿菌感染小鼠模型中,醚衍生物MF-01展現出驚人的體內療效,在標準三聯療法中,與克拉霉素、奧美拉唑聯用,僅需0.3毫克/公斤/天的極低劑量,即可實現幽門螺桿菌的完全根除,而同一劑量的甲硝唑則基本無效。
相比之下,甲硝唑的臨床等效劑量為14.2 毫克/公斤/天,相當于MF-01的用藥劑量降低了近50倍,大幅減少了藥物暴露帶來的副作用,且MF-01對腸道菌群的影響也更小。
總而言之,這項研究揭示了甲硝唑的雙重作用機制,并基因這一機制成功開發出藥效更強、更安全的新型醚衍生物,在極低劑量下就能在動物模型中根除幽門螺桿菌,使其成為治療幽門螺桿菌感染的新一代候選藥物。
參考文獻:
https://doi.org/10.1038/s41564-026-02291-w
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