编者按

由新加坡南洋理工大学领导的一组国际科学家发现，绿茶植物中发现的抗氧化剂可能有一天成为解决结核病的关键。

由NTU教授Gerhard Grüber领导的研究小组通过实验室研究，发现了这种显著的化合物表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallat，EGCG)，可以抑制引起结核病的细菌菌株的生长。

EGCG分子式：C22H18O11, 这是正式的中文翻译，又叫表没食子儿茶素-3-没食子酸酯。是没食子儿茶酚与没食子酸形成的酯，属于儿茶素。

EGCG通过与为细胞活性提供生物能的酶结合来实现。该过程导致细菌对其细胞过程具有的能量下降，这些能量对于细胞的生长和稳定性至关重要，例如细胞壁的形成。

该团队包括NTU副教授Roderick Bates，新加坡国立大学（NUS）教授Thomas Dick以及来自美国和新西兰的合作者，他们还确定了EGCG需结合的酶的确切位点，以便影响细菌细胞中的能量产生。

从左到右：Prof Thomas Dick, Associate Prof Roderick Bates

研究结果于19年11月发表在《科学报告》（Scientific Reports）杂志上。并且研究团队已经在申请专利来鉴定EGCG，尝试将其作为治疗肺结核的一种可能形式。

该发现可能为陷于瓶颈许久的抗击结核病新药指明了道路。结核病是世界上最致命的传染病之一，其中东南亚占世界结核病病例的41％，并且以每年400万例的恐怖速度在增加。

结核病示意图

尽管已经有针对结核分枝杆菌（mycobacterium tuberculosis）的药物，但仍需要努力研发更多新的药物，以对抗不断提高的细菌耐药性。

NTU生物科学学院的GerhardGrüber教授说：“尽管结核病是可以治愈的，但越来越强的抗药性使得现有药物的药效越来越低。因此我们对EGCG抑制结核分枝杆菌生长能力的发现，将使我们了解进一步研究如何改善绿茶中这种化合物以及其他类似化合物的功效，从而开发出应对这种空气传播疾病的新药。”

EGCG如何治疗结核病

细胞需要能量来进行重要的生命过程，例如细胞壁的形成。它们从一种称为ATP合酶（adenosine triphosphat）的酶产生的储能分子中获取能量。如果没有必要的细胞活动能量，细胞就会失去稳定性并最终死亡。

ATP合酶（adenosine triphosphat）

为了确定影响ATP生产的因素，从而确定细菌细胞生长所需的能量，NTU领导的研究小组研究了耻垢分枝杆菌（mycobacterium smegmatis）和牛分枝杆菌（mycobacterium bovis），它们均与结核分枝杆菌属于同一家族。这些分枝杆菌菌株具有相似的结构组成。

Structural features of the F-ATP synthase and the mycobacterial coupling subunit ε.

该团队首先发现，ATP遗传密码的改变会导致这种酶在细菌细胞中产生的能量存储分子减少，细胞生长变慢以及菌落形状发生改变。

利用这些数据，科学家们筛选并发现了20种可能与ATP合酶结合并引起相同阻断作用的化合物，然后对其功效进行了测试。只有EGCG（一种在绿茶中大量存在的天然抗氧化剂）表明，它具有与减少细菌细胞中能量的存储分子同样重要作用。

NTU领导的研究团队现在正在考虑优化EGCG的活性，以提高抵抗结核病细菌的效率和效力。他们的最终目标是开发一种药物混合物，以解决多重耐药性结核病。

该团队是TOPNet的一部分，TOPNet是由NTU，NUS和科学，技术与研究机构组成的专家联盟，致力于开发新的，改进的结核病治疗方法。它由新加坡国家研究基金会竞争研究计划资助。

Reference: Paper ‘Disrupting coupling within mycobacterial F-ATP synthases subunit ε causes dysregulated energy production and cell wall biosynthesis’ published in Scientific Reports 9, 16759 (2019)