从传统药方到SCI前沿:卡拉奇大学ICCBS团队为抗感染药物研发开辟“巴基斯坦路径”
在抗生素耐药性(AMR)被世界卫生组织列为全球十大健康威胁的今天,人类对新药的需求从未如此迫切。就在这个充满挑战的赛...
在抗生素耐药性(AMR)被世界卫生组织列为全球十大健康威胁的今天,人类对新药的需求从未如此迫切。就在这个充满挑战的赛道上,一支来自巴基斯坦的科研团队交出了一份扎实的答卷。卡拉奇大学国际化学与生物科学中心(ICCBS) 近日宣布,其天然药物研究团队在从本土药用植物中提取活性物质方面取得系列突破,多项成果发表于国际权威SCI期刊,为抗感染药物研发提供了全新的化学实体和作用靶点。
立足“草药宝库”:一场有方向的筛选
巴基斯坦地处伊朗-印度生物多样性热点地区,拥有超过6000种高等植物,其中数百种长期用于民间医学。ICCBS团队的核心策略并非“大海捞针”,而是基于民族药理学(Ethnopharmacology)进行定向筛选。
研究团队深入信德省和俾路支省的农村地区,系统记录当地传统医师(Hakims)使用植物治疗感染性疾病的配方。通过对这些“临床经验方”进行现代药理学评估,他们成功从鸦胆子属、黄细心属及多种沙漠灌木中分离出数十种次生代谢产物,包括生物碱、萜类和多酚化合物。
亮点成果:瞄准“超级细菌”的软肋
在此次发表的系列论文中,最引人注目的是一项关于对抗多重耐药鲍曼不动杆菌(MDR-AB)的研究。该团队发现,一种当地称为“Gul-e-Bakawli”的植物提取物,其含有的新型倍半萜内酯能够显著破坏细菌细胞膜的完整性,并抑制外排泵(Efflux Pump)活性——这正是导致传统抗生素失效的关键机制之一。
实验数据显示,该活性组分与现有抗生素(如环丙沙星)联用时,最低抑菌浓度(MIC)降低了4-8倍,表现出显著的协同效应。这意味着未来或许能通过“植物活性成分+低剂量抗生素”的组合,重新“唤醒”那些已对临床失效的老药。
此外,团队还利用高效液相色谱-质谱联用(HPLC-MS)和核磁共振(NMR)技术,完成了多种新化合物的结构解析,其中两个化合物被鉴定为此前文献未曾报道的新天然产物,已申请巴基斯坦本国专利保护。
方法论升级:从“捣碎泡酒”到高通量筛选
ICCBS此次成果的另一个看点在于研究范式的现代化。他们不仅停留在“提取-测试”的传统循环中,还引入了:
计算机辅助虚拟筛选(CADD):提前预测活性成分与细菌关键蛋白(如DNA旋转酶)的结合能,降低实验失败率;
代谢组学指纹图谱:建立不同采收季节植物的化学谱库,确保活性批次的可重复性;
毒性评估模型:同步开展斑马鱼胚胎毒性实验,在早期剔除高毒候选物。
这种“干湿结合”的模式,使得整个研发链条从经验性上升为预测性,显著加快了先导化合物的优化速度。
南南合作的示范效应
值得关注的是,该项目的部分质谱分析工作与中国、土耳其的高校实验室合作完成。这为“一带一路”沿线国家的科技合作提供了一个微型范本——发展中国家之间可以共享大型仪器设备与数据库资源,绕开欧美专利壁垒,共同应对区域性传染病负担。
ICCBS中心主任在受访时表示:“我们的目标不是简单地发表论文,而是建立一个从植物采集→活性追踪→作用机制→制剂开发的本土化产业链。目前已有两个活性组分进入临床前制剂优化阶段。”
挑战与未来
尽管成果喜人,天然药物研发的“老问题”依然存在:活性物质含量低、提纯成本高、体内代谢不稳定。对此,该团队下一步计划利用生物合成途径解析和半合成修饰来提升化合物的成药性。
从卡拉奇实验室里的试管,到SCI期刊上的数据图表,再到未来可能上市的植物新药,这条路径虽然漫长,但ICCBS的研究证明:在全球化科学体系下,植根于本土传统智慧、装备现代技术工具的发展中国家团队,完全有能力在尖端药物研发领域占据一席之地。
对于饱受耐药菌困扰的世界来说,每一条新路径都意味着多一份希望。而这份希望,正从巴基斯坦的沙漠与山野间,悄然生长。
立足“草药宝库”:一场有方向的筛选
巴基斯坦地处伊朗-印度生物多样性热点地区,拥有超过6000种高等植物,其中数百种长期用于民间医学。ICCBS团队的核心策略并非“大海捞针”,而是基于民族药理学(Ethnopharmacology)进行定向筛选。
研究团队深入信德省和俾路支省的农村地区,系统记录当地传统医师(Hakims)使用植物治疗感染性疾病的配方。通过对这些“临床经验方”进行现代药理学评估,他们成功从鸦胆子属、黄细心属及多种沙漠灌木中分离出数十种次生代谢产物,包括生物碱、萜类和多酚化合物。
亮点成果:瞄准“超级细菌”的软肋
在此次发表的系列论文中,最引人注目的是一项关于对抗多重耐药鲍曼不动杆菌(MDR-AB)的研究。该团队发现,一种当地称为“Gul-e-Bakawli”的植物提取物,其含有的新型倍半萜内酯能够显著破坏细菌细胞膜的完整性,并抑制外排泵(Efflux Pump)活性——这正是导致传统抗生素失效的关键机制之一。
实验数据显示,该活性组分与现有抗生素(如环丙沙星)联用时,最低抑菌浓度(MIC)降低了4-8倍,表现出显著的协同效应。这意味着未来或许能通过“植物活性成分+低剂量抗生素”的组合,重新“唤醒”那些已对临床失效的老药。
此外,团队还利用高效液相色谱-质谱联用(HPLC-MS)和核磁共振(NMR)技术,完成了多种新化合物的结构解析,其中两个化合物被鉴定为此前文献未曾报道的新天然产物,已申请巴基斯坦本国专利保护。
方法论升级:从“捣碎泡酒”到高通量筛选
ICCBS此次成果的另一个看点在于研究范式的现代化。他们不仅停留在“提取-测试”的传统循环中,还引入了:
计算机辅助虚拟筛选(CADD):提前预测活性成分与细菌关键蛋白(如DNA旋转酶)的结合能,降低实验失败率;
代谢组学指纹图谱:建立不同采收季节植物的化学谱库,确保活性批次的可重复性;
毒性评估模型:同步开展斑马鱼胚胎毒性实验,在早期剔除高毒候选物。
这种“干湿结合”的模式,使得整个研发链条从经验性上升为预测性,显著加快了先导化合物的优化速度。
南南合作的示范效应
值得关注的是,该项目的部分质谱分析工作与中国、土耳其的高校实验室合作完成。这为“一带一路”沿线国家的科技合作提供了一个微型范本——发展中国家之间可以共享大型仪器设备与数据库资源,绕开欧美专利壁垒,共同应对区域性传染病负担。
ICCBS中心主任在受访时表示:“我们的目标不是简单地发表论文,而是建立一个从植物采集→活性追踪→作用机制→制剂开发的本土化产业链。目前已有两个活性组分进入临床前制剂优化阶段。”
挑战与未来
尽管成果喜人,天然药物研发的“老问题”依然存在:活性物质含量低、提纯成本高、体内代谢不稳定。对此,该团队下一步计划利用生物合成途径解析和半合成修饰来提升化合物的成药性。
从卡拉奇实验室里的试管,到SCI期刊上的数据图表,再到未来可能上市的植物新药,这条路径虽然漫长,但ICCBS的研究证明:在全球化科学体系下,植根于本土传统智慧、装备现代技术工具的发展中国家团队,完全有能力在尖端药物研发领域占据一席之地。
对于饱受耐药菌困扰的世界来说,每一条新路径都意味着多一份希望。而这份希望,正从巴基斯坦的沙漠与山野间,悄然生长。