Nature子刊：维生素C的新功能

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Nature子刊：维生素C的新功能
作者：  来源：生物通  
根据发表在5月21日《自然通讯》（Nature Communications.）杂志上的一项新研究，高剂量的维生素C通过诱导一种化学反应，生成高水平DNA损伤性氧自由基，可以快速清除全部的结核病（tuberculosis，TB）耐药性菌株群。

这项研究是针对实验室培养物中的结核分枝杆菌开展，如果在体内也能获得一致的结果，人们有可能会将维生素C添加到现有结核药物中以改善治疗。此外，通过阐明维生素C杀死结核杆菌的机制，这项工作提供了一条有前景的途径，开发出新型的结核药物，对付这些难以杀死的细菌。
KwaZulu-Natal结核与HIV研究所主任William Bishai（未参与该研究）说：“这项研究表明，结核分枝杆菌或许并没有我们所以为的铁壳盔甲；并且它也许有着一些弱点以及软肋。”

但Bishai谨慎地表示，人体很难达到所需维生素C高浓度，在启动以这一机制为中心的、大规模的药物发现工作之间，还需要更多一点的原理论证。“我认为未来的问题在于，我们是否能找到一种更有效的还原剂，可以较低的浓度给药，但仍能刺激氧自由基？”

该研究的第一作者、叶史瓦大学艾伯特爱因斯坦医学院的Catherine Vilcheze说：“我们并没有说维生素C是结核病的一种治疗方法。但我们应该尝试寻找一些途径，模拟它在体外杀死结核杆菌的方式，因为它非常非常地有效。“

最初发现维生素C能够杀死结核杆菌是出于偶然。为了验证半胱氨酸能够作为一种还原剂生成氧自由基，帮助结核病药物异烟肼（isoniazid ,INH）杀死结核分枝杆菌这一假说，Vilcheze和同事们决定看看另一种还原剂维生素C是否具有相同的效应。而结果表明确实是如此。但是当研究人员看到作为对照的维生素C也能够清除这种细菌时，确实感到非常的吃惊。“我原本预料根本不会有任何的影响，因此这非常令人感到惊讶，”Vilcheze说。

研究人员随后证实，一定浓度的维生素C可以在短短数周内杀死培养物中的细菌。对于耐药菌株和广泛耐药菌株都具有相同的效应。“如果你以1000万个细胞为起始，在维生素C处理3周后，它们在你的培养物中荡然无存。维生素C杀死了所有的一切，”Vilcheze说。要在其他病原体中获得相同的效应不得不大大提高维生素C的浓度，因此结核分枝杆菌确实对于维生素C特别的敏感。

研究小组推测，维生素C是通过驱动一种铁依赖性反应，生成活性氧簇（ROS），通过DNA损伤诱导细胞死亡，来杀死细菌的。不出所料，当研究人员将维生素C添加到氧缺乏或铁耗竭的环境中培养的细菌里，它丧失了杀菌能力。并且，相比于用或不用维生素E处理的对照组，用维生素C处理的培养物ROS水平、细胞壁和细胞膜的DNA和脂质氧化损伤都要高得多。

研究还证实对于缺乏mycothiol（可保护细胞免受氧化损伤）的结核分枝杆菌菌株，维生素C的效力要高60倍。Vilcheze说，这表明采用一种组合疗法，联合使用一种mycothiol抑制剂和维生素C，或是可产生突发性氧化作用的相似化合物，有可能能够比现有治疗更快速地杀死病原体。

尽管Bishai谨慎地表示，在实验室中采用的高浓度维生素C很难在人体进行复制，但他补充说，开发一种更有效，且同样可以良好耐受的还原剂，有可能能够达到相同的目的。

同时，研究的领导者、艾伯特爱因斯坦医学院的Bill Jacobs希望能够开展临床实验，看看将维生素补充剂添加到当前的药物治疗中，是否能够使结核病患者受益。“我们不知道维生素是否会在人体中起作用，但我们现在获得了开展这样的一项临床实验的理论基础。至少，这项工作向我们展示了一种我们可以探索攻击结核的新机制，”Jacobs说。