新发现的淡水真菌 Longipedicellata megafusiformis 与 Wicklowia fusiformispora 的抗菌、抗生物膜及代谢组学分析

对抗超级细菌的隐秘盟友

随着临床上越来越多感染对常用抗生素失去响应，科学家开始在意想不到的地方寻找新武器。本研究将目光投向热带河流中腐朽的木材，发现了两种鲜为人知的淡水真菌，它们产生丰富的天然化学混合物，能够抑制危险细菌并阻断那些帮助细菌在医疗器械和组织上存活的黏性薄膜。

河流木材：天然药房

在泰国北部温暖的溪流中，真菌悄然分解倒下的枝干，将营养物质重新回收到生态系统中。研究人员从浸没的木材中分离出两种新描述的真菌并在实验室中培养它们。他们关注这些真菌分泌的“次级代谢物”——这些小分子并非维持基本生存所必需，而是作为化学防御和在显微尺度上与邻近微生物竞争的工具。由于淡水真菌相较陆生或海洋真菌研究甚少，它们可能蕴藏着尚未开发的、有用的类抗生素物质库。

将真菌提取物付诸检验

研究团队使用常见溶剂从真菌培养物中提取化学混合物，并针对四种著名的细菌问题菌株进行测试，其中包括Staphylococcus aureus与Escherichia coli。在培养皿上，所有真菌提取物都产生了清晰的无菌圈，表明这些混合物能抑制革兰氏阳性与革兰氏阴性细菌的生长。当科学家在液体培养中测定抑制生长所需的最低剂量时，两种真菌均在微克/毫升级别显示活性——这一强度在科学上具有兴趣，即便尚未能与氨苄青霉素等常规药物媲美。

瓦解细菌的堡垒

鉴于许多顽固感染依赖生物膜——保护细菌免受抗生素侵害的黏性分层群落——研究人员还评估了真菌混合物是否能干扰这一防护层。在一项板式实验中，他们在真菌提取物存在的情况下让细菌开始形成生物膜，然后对残留的黏液进行染色。两种真菌在所测试的剂量下均将生物膜堆积量减少了约一半或更多，某些组合的抑制率超过70%。这些结果表明，天然混合物能够削弱生物膜形成的早期阶段，这对预防导管、植入物及其他医疗表面的感染具有希望，尽管本研究并未考察成熟且稳定的生物膜。

窥视化学工具箱

为了解这些作用背后的可能成分，研究团队使用高分辨率液相色谱–质谱（LC–MS）技术，这种技术能高精度地分离并称量分子，从而描绘出每种真菌的“化学指纹”。一种物种Longipedicellata megafusiformis至少含有27种不同化合物，包括生物碱、肽类、类色素分子以及其他在科学文献中已知可损害细菌或干扰生物膜的结构。另一种Wicklowia fusiformispora至少产生33种不同化合物，形成一种广谱的抗菌混合物，但尚无单一分子被证实可直接作用于生物膜。两种真菌中的化学多样性表明了一种复杂策略：它们不是依赖单一“银弹”，而是同时部署多种相关或不相关的分子。

对未来药物研发的意义

对非专业读者而言，关键的信息是：普通外表的河流真菌能够合成复杂的化学混合物，足以减缓有害细菌并削弱其保护性的黏膜层。该研究并不宣称发现了现成的药物；相反，它绘制了最有前景分子可能藏匿的地图，并证明整体提取物已经具有显著的抗菌和抗生物膜作用。通过将传统实验室测试与现代化学分析相结合，这项工作为将来分离、提纯并理解最有效成分铺就了路线——这些步骤最终可能使这些默默无闻的河流居民成为对抗抗生素耐药性感染的宝贵盟友。

引用: Khruengsai, S., Sripahco, T., Kittakoop, P. et al. Antibacterial, antibiofilm, and metabolomic profiling of the novel freshwater fungi Longipedicellata megafusiformis and Wicklowia fusiformispora. Sci Rep 16, 6083 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36637-5

关键词: 淡水真菌, 抗生素耐药性, 生物膜, 天然产物, 抗菌化合物