許多人都把服用抗生素作為治療細菌感染的方法。而來自北卡羅來納大學(xué)教堂山分校研究者們認為這一觀點需要做一些修改了。
由該校微生物與免疫系的Elizabeth Shank博士以及藥學(xué)系的研究生Rachel Bleich主導(dǎo)完成的這項研究不僅為我們治療細菌感染提供了新的思路,而且從根源上改變了我們對微生物分泌抗生素的原因的理解。
"很長時間內(nèi)我們所認為的細菌分泌抗生素的原因是殺死其它細菌,這也是我們喜愛它們的原因,然而,我們同時也清楚抗生物質(zhì)有時候會產(chǎn)生嚴重的副作用,比如它會促進細菌菌膜的形成"。Shank與她的團隊發(fā)現(xiàn)促進菌膜形成壓根不是抗生素的副作用。這一發(fā)現(xiàn)說明細菌通過分泌抗生素促進菌膜的形成與其殺菌作用一樣,也是長久進化的結(jié)果。
菌膜是細菌群落表面的一層結(jié)構(gòu),牙醫(yī)們稱之為牙斑。有些情形下菌膜具有積極的作用,比如保護植物根系不受到病原體的侵染,然而同時它也是有害的,比如當細菌在患者的胃食管或?qū)蚬芴幮纬删r就會引發(fā)疾病。
"許多細菌通過生成菌膜來抵抗外源微生物分泌的抗生素的殺傷作用,這是*的。但以前的觀點往往認為這是細菌受到刺激時的應(yīng)激反應(yīng)。我們的研究否定了這一觀點:我們發(fā)現(xiàn)一類抗生素能夠特異性促進菌膜的生成,這與它的殺傷作用并沒有關(guān)系。"Shank與她的團隊報道了一種土壤中的細菌:蠟樣芽孢桿菌能夠促進另一類細菌:枯草芽孢桿菌菌模的形成,具體的分子機制還不清楚。
通過質(zhì)譜成像的手段,她們隨后發(fā)現(xiàn)了高硫青霉素是一類能夠促進菌膜形成的小分子信號物質(zhì)。高硫青霉素是一類噻唑肽類抗生素,被一系列細菌所分泌。
Shank與其同事認為高硫青霉素具有兩個不同的特殊功能,但具體的原因她們并不清楚。另外,通過化學(xué)修飾的方式,她們改變了高硫青霉素一部分結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)改變后的分子失去了殺傷作用,但并不影響其促進菌膜生成的能力。
"這幾發(fā)現(xiàn)意味著抗生素能夠獨立地,同時地激活菌膜的生成,這一作用是通過某種特殊的信號傳遞方式完成的",Shank說道,"這一發(fā)現(xiàn)改變了以往我們隊抗生素這一副作用的看法,也許對未來抗生素治療手段的改進上具有重要的意義"。
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