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以色列研究人员本周宣布,他们开发了一种新技术,可以消灭顽固的细菌,这些细菌可以躲避抗生素。诸如肺结核(TB)之类的某些感染可以在肺部休眠数十年,然后在重新激活并引起症状——即使在大多数致病细菌已被抗生素清除之后。
但是,耶路撒冷希伯来大学的科学家在《美国国家科学院院刊》上报告说,他们发现了一种方法来根除顽固的细菌,并防止它们在个体免疫系统处于警戒状态时突然再次袭击。这种新方法利用了休眠细菌对铁和镁等营养物质的需求。当这些细胞处于饥饿状态并变得不活跃时,它们可以避开抗生素。但是,研究人员能够通过首先用营养物质唤醒它们,然后再用抗生素轰击它们,将持续存在的细菌数量减少高达 99%。
为了他们的研究,该团队用抗生素淹没了大肠杆菌(一种常见的细菌,在许多动物的肠道中无害地生活,尽管某些菌株会导致食物中毒)菌株,杀死了一些细胞,但留下了一群顽固的细胞。当研究人员向幸存者注入营养物质(包括碳源、铁和镁)时,它们似乎从休眠状态中醒来约一个小时,但没有像正常细菌那样复制;当研究人员给它们营养物质,再加上一剂抗生素时,它们被重新激活,但很快就死亡了。
“通常,当您停止向您研究的任何细菌提供营养物质时,您会等待几个小时让它们适应,那时您才开始施用抗生素,”研究合著者、生物物理学家纳塔莉·巴拉班说。“当我们同时将它们暴露于新鲜营养物质和抗生素时,我们能够将它们的数量减少一个数量级。” 她估计她的团队根除了 99% 的细菌种群。
东北大学抗菌中心主任金·刘易斯表示,这项新工作很有趣,但还需要更多研究。他指出,希伯来大学团队在其实验中使用的大肠杆菌菌株是一种突变菌株,已知比正常类型的细菌留下更多的持久性细菌。他说,如果应用于其他类型的细菌,这种变异可能会歪曲结果。
巴拉班同意该技术必须在动物身上进行测试,以评估其在体内的有效性(而不是细胞培养这种不太复杂的环境)。她预计会面临一些挑战,包括感染部位的可及性。例如,在泌尿道感染的情况下,她指出,冲洗膀胱和其余泌尿道相对容易。但在呼吸道感染(如肺结核)的情况下,可能更难接触到细菌,并弄清楚该喂它们什么才能让它们醒来并吸收抗生素。