大约有100万亿个微生物在人类肠道中共存并争夺有限的资源。为了生存，它们可能必须发挥创造力。宾夕法尼亚大学(UPenn)和斯坦福大学的科学家推测，肠道微生物用来击败竞争对手的一些创新方法可能具有作为抗生素的潜在用途。他们在《细胞》杂志上发表的一篇新论文中探讨了这个想法，论文题为“挖掘人类微生物组揭示了尚未开发的肽类抗生素来源”。

为了寻找有效的抗药性细菌治疗方法，宾夕法尼亚大学生物工程和化学与生物分子工程助理教授CésardelaFuente博士实验室的科学家从各种来源寻找抗生素候选药物，包括尼安德特人和猛犸象等灭绝生物的遗传信息，以及使用人工智能分析的大量细菌。在这项研究中，他们与斯坦福大学医学(血液学)和遗传学教授AmiBhatt博士实验室的科学家合作。

“我们的主要目标之一是挖掘全球生物信息，作为抗生素和其他有用分子的来源，”delaFuente说道。“我们不再依赖传统的、费力的方法来收集土壤或水样，并纯化活性化合物，而是利用基因组、宏基因组和蛋白质组中发现的大量生物数据。这使我们能够以数字速度发现新的抗生素。”

科学家们利用计算工具调查了近2,000人的肠道微生物组数据。他们对研究参与者的400,000多种蛋白质进行了分析，发现了数十种潜在的肽类抗生素。他们选择并合成了78种肽类抗生素，用于细菌培养和动物模型测试。超过一半的测试肽抑制了有益或致病细菌的生长。这些测试的主要候选药物被证明“在小鼠皮肤脓肿和大腿深部感染模型中均具有抗感染作用。值得注意的是，来自Prevotellacopri的Prevotellin-2表现出与常用抗生素多粘菌素B相当的活性，”研究人员写道。

“有趣的是，这些分子的组成与传统抗菌剂不同，”delaFuente实验室的研究员、论文第一作者MarceloTorres说道。“我们发现的化合物构成了一个新类别，它们的独特性质将有助于我们理解和扩展抗菌剂的序列空间。”

此外，“发现普雷沃菌素-2的活性与我们的最后一种抗生素多粘菌素B相当，这让我非常惊讶，”巴特说。“这表明，从人类微生物组中挖掘新的和令人兴奋的抗菌肽类是研究人员和医生，尤其是患者的一条有希望的前进道路。”

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