“我有一天不得不回家多洗一次澡——事实证明，在擦拭过臭鼬后，你未必能完全安然无恙地脱身，”美国俄克拉荷马大学的罗伯特·西切维茨回忆道。西切维茨和布拉德利·史蒂文森在过去三年里一直领导着一个相当不寻常的研究项目，每天在俄克拉荷马州一条州际公路的 30 英里路段上巡逻。这个由化学家和微生物学家组成的团队正在寻找路杀动物。他们令人毛骨悚然的任务是擦拭他们在路边发现的死动物，以获取它们的微生物群——栖息在这些哺乳动物体内的微生物群落。研究人员希望发现由从这些路杀动物身上分离出来的细菌产生的新分子，甚至可能是潜在的候选药物，并且他们已经取得了一些成功。
“从概念上讲，这个想法的提出是基于微生物群具有惊人的潜力，蕴藏着如此多不同的微生物——其中许多微生物正在产生可能影响健康和福祉的天然产物，”西切维茨解释说。由于已经有几个研究小组在研究人类微生物群，该团队认为其他哺乳动物系统被忽视了。
路边收集
关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道： 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
但这带来了一个新问题——他们将如何获取样本？西切维茨和史蒂文森渴望避开围绕活体动物实验的法律和伦理雷区，他们意识到解决方案每天都在上班的路上盯着他们。“灵感突然闪现，我们意识到，围绕路杀动物开展的这项采样计划是多么好的一个机会，”史蒂文森回忆道。“你知道——资源就在那里。我们从降临到这只可怜动物身上的悲剧中创造出一些东西。我们正试图从中创造出一些好的东西。”
然而，根据俄克拉荷马州法律，在道路上死亡的动物被视为州财产。为了能够接触路杀动物，研究团队需要首先获得科学采集许可证。然后又出现了另一个障碍。“如果我们占有了它，我们被告知我们将受到美国农业部 [美国农业部] 法律的约束，因为它是一种动物尸体，”西切维茨说。“所以我们所有的采样都是在路边进行的。”
该团队每隔 10 小时巡逻高速公路，以寻找新鲜的路杀动物。被认为新鲜且至少有一个完整孔口（嘴、鼻、耳、眼、直肠或胃肠道）的动物尸体用无菌拭子采样。然而，这并不总是那么简单。西切维茨记得有一天不得不开车送一名研究生回实验室：“只是因为那种娇气：‘你想让我把棉签插到哪里？’”
拿出你们的死者
在路边测试之后，新开发的发现流程帮助识别出感兴趣的分子。单个动物可以提供多个样本，每个样本都可以产生数百种细菌分离株和化合物。从犰狳、鹿、负鼠、浣熊、臭鼬和松鼠身上采集的拭子最终分离出近 4000 种不同的细菌。为了缩小搜索范围，该团队使用了多种化学技术，包括激光烧蚀电喷雾电离质谱法、生物测定测试和基因组分析，以靶向生物活性代谢物。
“这项研究的优点之一是，现在我们有多种发现过程的方法，”史蒂文森解释说。“无论是对菌落的直接化学分析，还是从分离的生物体中检测到的化合物，我们都知道在哪里可能找到突破口。”
为了证明该过程的潜力，从团队从负鼠耳朵中获得的两种细菌分离株产生的一系列环状脂肽被证明可以限制与酵母菌感染相关的真菌细胞的生物膜形成。
巧妙的采样
英国华威大学的天然产物化学家格雷格·查利斯说：“人们越来越认识到，人类微生物群为人类医学的潜在应用提供了尚未开发的生物活性天然产物来源，”他指出了最近发现的 lugdunin——一种在人鼻腔中发现的细菌产生的分子，它显示出对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的抗生素活性。“鲍勃·西切维茨及其同事利用路杀动物来获取迄今为止未充分利用的非人类微生物群成分的想法，希望它们也可能产生新的生物活性天然产物，因此相当巧妙。”
英国阿伯丁大学的有机化学家马塞尔·贾斯帕斯同意道：“这种机会主义的采样策略可以获取包含新型微生物物种的各种微生物群，这些微生物群反过来又提供了新的化学物质。”“[这项] 工作表明，在我们家门口有我们通常不考虑的新型微生物学和化学物质来源。”
西切维茨解释说，使用来自路杀动物微生物群的分离株也带来了一定程度的安全性，这在使用来自非哺乳动物来源的新型化合物时未必存在。“你现在可以将这种生物合成途径转移到生物体中，将其引入人体，从而创造出更有效、更好的微生物群类型吗？”他问道。“这就是这里的远大梦想，但我认为科学离那一步并不遥远。”
这种非正统的采样方法无疑会引起人们的关注，并在社交聚会和晚宴上经常引起兴趣。“一般来说，作为一名微生物学家，一旦你告诉[人们]你在做什么，谈话就会戛然而止，”史蒂文森说。“现在人们会主动找我，想谈论这项工作。所以我有点获得了一些追随者。”西切维茨对此表示赞同，他指出，团队的所有成员都非常擅长讲述他们的“采样恐怖故事”。
它们可能是恐怖故事，但西切维茨强调了该项目的严肃性：“我们真的觉得，为社会找到新的和新型的候选药物是如此关键的需求，以至于这些有点极端的措施是非常值得一点点恶心、第二次淋浴或周期性的战栗。一切都以科学的名义。”
参考文献
J L Motley等，J. Nat. Prod.，2016，DOI：10.1021/acs.jnatprod.6b00772