深海微生物中的药物宝藏

极端环境塑造独特能力
由于数千米深的海底承受着巨大的压力,温度可能接近冰点,也可能在热液喷口附近高达数百度,且海底环境十分黑暗。为了在极端条件下生存,深海微生物发展出与陆地生物或浅海生物截然不同的生存策略。它们的细胞膜结构特殊,能够承受高压。它们不依赖阳光获取能量,而是利用海底热液喷口喷出的化学物质,如硫化氢、甲烷获取能量,或者依靠沉入海底的有机物碎屑,通过化学合成作用获取能量。为了在高温或低温中维持生命活动,它们体内的酶等关键物质的结构非常稳定,工作效率高。正是在这种持续不断的生存压力驱动下,深海微生物合成了大量结构新颖、功能独特的化学分子。这些分子是它们对抗高压、极端温度、黑暗和有毒化学物质的生存工具。
深海微生物的药物贡献
深海微生物产生的特殊分子正在从实验室研究走向临床应用,为人类健康带来新的希望。
新型抗生素来源
对抗耐药细菌是全球公共卫生的重大挑战。深海微生物是发现新型抗生素的重要来源。例如,科学家从一类深海底泥中叫作放线菌的微生物里,分离出一种名为Marinomycin的化合物。实验室研究表明,该化合物能有效杀死多种对现有抗生素产生耐药性的金黄色葡萄球菌。这类发现为开发对抗超级细菌的新药提供了重要线索。
抗癌药物的宝库
深海微生物也是抗癌药物的重要来源。比如,药物曲贝替定最初是从加勒比海深海中的一种海鞘里分离出来的,而海鞘体内的共生微生物很可能是真正产生这种物质的来源。
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本文刊登于《科学之友》2026年4期
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