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题图|Pixabay

撰文 | 宋文法

幽门螺杆菌是定植于人体胃部的致病菌,全球感染率高达43%,是导致胃炎、胃溃疡甚至胃癌的主要风险因素。世界卫生组织早已将幽门螺杆菌列为I类致癌物,约90%的肠型胃癌与其慢性感染相关。

甲硝唑作为根除幽门螺杆菌的一线药物,临床应用已超60年,但其确切作用靶点一直不明确,且日益严重的耐药性问题使其疗效大打折扣,临床需高剂量联合用药才能达到根除效果,增加了副作用风险。

2026年3月18日,德国慕尼黑工业大学在"Nature Microbiology"期刊上发表了一篇题为"Metronidazole and ether derivatives target Helicobacter pylori via simultaneous stress induction and inhibition"的研究论文。

这项研究首次破解了甲硝唑的作用机制,并基于此成功开发出甲硝唑醚衍生物,其抗菌活性远超甲硝唑,提升了60倍,在动物模型中,仅需极低剂量就能实现幽门螺杆菌的完全根除,为治疗幽门螺杆菌感染提供了更安全、高效的候选药物。

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图:论文截图

在这项研究中,研究团队通过基于活性的蛋白质谱分析(ABPP)技术,首次鉴定出甲硝唑在幽门螺杆菌细胞内的两个核心作用靶点,HpGroEL和HpTpx,二者均为幽门螺杆菌应对氧化应激的关键蛋白。

其中,HpGroEL是一种重要的分子伴侣,负责受损蛋白的正确折叠与修复;HpTpx则是细菌抗氧化应激防御系统中的核心酶,负责清除有毒的过氧化物,保护细胞免受氧化损伤。

进一步分析发现,甲硝唑在诱导细菌产生氧化应激的同时,还会抑制这两个关键的应激反应蛋白,形成双重打击效应。

明确机制后,研究团队对甲硝唑的化学结构进行了精准修饰,发现其醚衍生物Metro-P1和Metro-P3抗菌活性分别提升30倍和60倍,且对幽门螺杆菌的最低抑菌浓度(MIC)低至390 nM和195 nM,而甲硝唑这一值为10-50 μM,甚至对耐甲硝唑的菌株也表现出强大的杀伤力。

机制研究显示,甲硝唑醚衍生物之所以活性大增,是因为醚衍生物对HpTpx的结合能力和抑制效果显著更优,与甲硝唑相比,代表化合物MF-03对HpTpx的结合活性提升了15倍。

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图:论文截图

药理学评估显示,多款5-硝基咪唑醚衍生物均表现出优异的药理学特性,且对人体细胞毒性极低,具有良好的血浆稳定性和药代动力学特性。

在幽门螺杆菌感染小鼠模型中,醚衍生物MF-01展现出惊人的体内疗效,在标准三联疗法中,与克拉霉素、奥美拉唑联用,仅需0.3毫克/公斤/天的极低剂量,即可实现幽门螺杆菌的完全根除,而同一剂量的甲硝唑则基本无效。

相比之下,甲硝唑的临床等效剂量为14.2 毫克/公斤/天,相当于MF-01的用药剂量降低了近50倍,大幅减少了药物暴露带来的副作用,且MF-01对肠道菌群的影响也更小。

总而言之,这项研究揭示了甲硝唑的双重作用机制,并基因这一机制成功开发出药效更强、更安全的新型醚衍生物,在极低剂量下就能在动物模型中根除幽门螺杆菌,使其成为治疗幽门螺杆菌感染的新一代候选药物。

参考文献:

https://doi.org/10.1038/s41564-026-02291-w