化学家阻止细菌对话

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大多数时候,当细菌开始“交谈”时,坏事就会发生。通过一种称为群体感应的过程,微生物发出化学信号,这些信号不断积累,直到它们被告知有足够的同类存在以引发感染。然后,它们开始作为一个团队行动,在菌落上分泌生物膜,这有助于保护成员免受抗生素侵害并提高它们的生长速度。化学家们已经开始设计可以干扰这种“对话”的化合物,并且由于允许更快速化合物检测的新技术,已经分离出物种特异性的化合物。

威斯康星大学的 Helen Blackwell 和她的团队通过使用微波加热——从而加速——产生细菌关键信号分子的合成类似物的化学反应,加快了发现此类“对话”阻断剂的过程。更快地制造分子也使研究人员能够测试几种可能的类似物的有效性,而不仅仅是单个例子。

通过使用这种加速方法,Blackwell 和她的团队已经鉴定了几种这样的化合物,这些化合物阻止了特定细菌(如铜绿假单胞菌)之间同伴的检测,铜绿假单胞菌经常困扰免疫系统受损等健康问题的患者。更重要的是,它不会干扰其他细菌的通讯线路,例如人类肠道中的有益微生物。


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Blackwell 还希望创造能够指导细菌去做一些它们所做的有益事情的化合物,例如土壤微生物在根瘤中进行的固氮作用或海洋微生物的生物发光。但是,这种“对话”阻断剂——以及促进通讯的对应物——可能会首先被用作预防新生感染的预防措施,从而为抗生素发挥作用争取时间。“我们只是阻止细菌行为不良,”Blackwell 说。她于 9 月 10 日在旧金山举行的美国化学学会会议上介绍了她的研究。

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