亚利桑那大学医学院图森分校的一位研究人员获得了来自美国国立卫生研究院（NIH）的190万美元资助，继续深入研究铜的奥秘——具体来说，是如何利用铜来杀死有害细菌和其他微生物。
“我们早在数万年前就开始使用铜来减少细菌感染。人们曾经用铜锅储存食物，这有助于减少食物变质。铜把手已被证明可以减少医院内获得性感染。我们仍在不断发现它更多的用途。”免疫生物学副教授Michael D.L. Johnson博士说道。
Johnson希望这些潜在的新用途能成为下一代抗生素的核心；然而，为了建立制药研究的坚实基础，他的实验室旨在更多地了解铜为何对细菌有毒性。这项研究由R35资助支持，该资助专门面向具有杰出研究记录并在其领域有重大贡献潜力的科学家。
Johnson及其团队将以肺炎链球菌作为模式生物，试图了解是什么使细菌细胞对铜敏感。“这是一种相当常见的病原体。每年有超过一百万人因这些细菌而死亡，”他提到这种可引起肺部、脑部、鼻子和血液感染的细菌时说。“我们的实验室有兴趣尝试弄清楚它是如何运作的。我们的方式是了解它如何获取营养。”
人体通过饮食中的铁和钙等矿物质维持身体机能。细菌同样需要矿物质才能正常运作，但对人体必需的铜却可能对细菌有毒。“有些矿物质细菌不希望过量存在，这就是铜发挥作用的地方，”BIO5研究所成员Johnson解释道。“我们可以通过多种方式将铜武器化。我们正在研究人体如何利用铜作为一种机制来杀死病原体。”
Johnson认为，通过向细菌环境中注入过量的铜，研究人员可能可以诱骗它们用错误的材料构建必需蛋白质。“铜可以取代铁、锰或其他金属并使蛋白质失活，”他说。“这就像我试图用我的钥匙启动我妻子的车一样，根本行不通。”
Johnson将在之前关于肺炎链球菌对铜反应的研究基础上，进一步探讨铜作为抗菌剂的作用。他表示，目标是解开铜为何对肺炎链球菌有毒性的谜团，并利用这些信息得出关于相似细菌的结论。
“所有细菌都不同，但也有一些关键系统在各种细菌中相同。它们处理某些金属的方式几乎是一致的，”他说。“我所研究的内容可以应用于其他细菌，但我们首先需要理解这些基本机制是如何运作的。”
Johnson指出，新型抗生素的开发和批准速度较慢，而病原体对抗生素的耐药性却在上升，这意味着曾经容易治愈的感染将来可能会致命。美国疾病控制与预防中心将抗生素耐药性视为公共卫生威胁，耐药性肺炎链球菌被列为“严重威胁”。
“细菌非常狡猾。它们会变异以克服抗生素，”Johnson说。“我们的身体已经进化到利用铜来杀死细菌，直到今天，铜仍然有毒。我们希望利用这一点帮助患有危及生命的感染患者。”
这项研究由美国国立卫生研究院下属的国家普通医学科学研究所（National Institute of General Medical Sciences）资助，资助编号为R35GM128653。
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