摘要：研究人員發(fā)現(xiàn)了耐藥細(xì)菌的一個(gè)關(guān)鍵弱點(diǎn)。
麥克馬斯特大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了耐藥細(xì)菌的一個(gè)關(guān)鍵弱點(diǎn)：鋅或缺乏鋅。
在最近發(fā)表在《Nature Microbiology》雜志上的一項(xiàng)研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)鋅在世界上一些最危險(xiǎn)的細(xì)菌如何抵抗抗生素方面起著至關(guān)重要的作用。
圖1 利用金屬β-內(nèi)酰胺酶表達(dá)的適應(yīng)性成本可以克服細(xì)菌病原體的抗生素耐藥性麥克馬斯特大學(xué)生物化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)科學(xué)系教授Eric Brown是這項(xiàng)研究的首席研究員。他說(shuō)，剝奪細(xì)菌的某些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)會(huì)導(dǎo)致重要的生理變化，使它們?cè)絹?lái)越容易受到抗生素的攻擊，包括那些它們?cè)?jīng)抵抗的抗生素。Eric Brown說(shuō)：“在過(guò)去的一百年左右的時(shí)間里，科學(xué)家們通常在能想象到的最豐富的條件下研究細(xì)菌。我的實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期以來(lái)一直有興趣做完全相反的事情：研究營(yíng)養(yǎng)壓力下的細(xì)菌。”
在這項(xiàng)特殊的研究中，研究人員試圖探索營(yíng)養(yǎng)壓力如何闡明治療對(duì)一類重要抗生素碳青霉烯類抗生素具有耐藥性的感染的新方法。
“碳青霉烯類是最后的抗生素——當(dāng)其他方法都失敗時(shí)使用的臨床重要藥物，”Brown實(shí)驗(yàn)室的博士候選人、這篇新論文的第一作者M(jìn)egan Tu說(shuō)?！安恍业氖牵衿渌股匾粯?，它們的功效正受到耐藥性基因的威脅，而這些基因在臨床上沒(méi)有可用的解決方案?！?/div>
圖2 VIM-2的表達(dá)降低了鋅限制性人血清中肺炎克雷伯菌的生長(zhǎng)圖1 利用金屬β-內(nèi)酰胺酶表達(dá)的適應(yīng)性成本可以克服細(xì)菌病原體的抗生素耐藥性
為了探索抵抗這些藥物的細(xì)菌的新弱點(diǎn)，研究人員在鋅限制的環(huán)境中對(duì)它們進(jìn)行了研究。在這些條件下，他們發(fā)現(xiàn)細(xì)菌通過(guò)一種特殊的、共同的機(jī)制來(lái)抵抗碳青霉烯類的能力伴隨著“適應(yīng)性成本”——或者說(shuō)是一種權(quán)衡。
Brown是麥克馬斯特大學(xué)Michael G. DeGroote傳染病研究所的一名成員，他建議想象一個(gè)穿著盔甲的騎士——一只手拿劍，另一只手拿盾牌?！澳鞘羌?xì)菌，”他說(shuō)。當(dāng)缺乏鋅等關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)時(shí)，騎士就失去了同時(shí)握劍和盾所需的力量，因此必須放下盾牌，以便雙手握劍。“它仍然非常致命，但現(xiàn)在它的防御能力下降了，”他解釋說(shuō)。雖然它仍然可以沖破進(jìn)入的碳青霉烯類，但失去了它曾經(jīng)用來(lái)抵御其他抗生素的屏障，就會(huì)在細(xì)菌中創(chuàng)造出可以利用的新開(kāi)口。
研究人員就是這么做的。
Brown， Tu和他的同事證明，在鋅限制的條件下，通過(guò)抵抗碳青霉烯類，細(xì)菌對(duì)阿奇霉素敞開(kāi)了大門，這是世界上最常用的抗生素之一。
圖2 VIM-2的表達(dá)降低了鋅限制性人血清中肺炎克雷伯菌的生長(zhǎng)
Tu說(shuō)：“我們沒(méi)有找到一種新的候選藥物來(lái)治療這些抗生素耐藥感染，而是找到了一種權(quán)衡，我們可以利用現(xiàn)有的藥物。”
這項(xiàng)研究特別關(guān)注肺炎克雷伯菌和銅綠假單胞菌——ESKAPE中的“K”和“P”，ESKAPE是全球公認(rèn)的六種最致命和耐藥細(xì)菌病原體清單。
有趣的是，研究中的兩種細(xì)菌都是一種被稱為“革蘭氏陰性”的細(xì)菌，布朗說(shuō)，這種細(xì)菌傳統(tǒng)上不受阿奇霉素的影響。因此，研究人員相信他們的研究為舊藥物的新臨床應(yīng)用打開(kāi)了大門，同時(shí)也鞏固了營(yíng)養(yǎng)壓力作為耐藥細(xì)菌新治療選擇的可行途徑。
Brown說(shuō)：“通常，在這方面的工作中，研究提出的問(wèn)題比答案更多，這對(duì)推動(dòng)事情向前發(fā)展至關(guān)重要。但這項(xiàng)研究是那些罕見(jiàn)的案例之一，實(shí)際上最終得出了一個(gè)響亮的結(jié)論——你可以用阿奇霉素治療某些耐藥的克雷伯菌和假單胞菌感染?！?/div>
參考資料
[1] Exploiting the fitness cost of metallo-β-lactamase expression can overcome antibiotic resistance in bacterial pathogens
摘要：研究人員發(fā)現(xiàn)了耐藥細(xì)菌的一個(gè)關(guān)鍵弱點(diǎn)。
麥克馬斯特大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了耐藥細(xì)菌的一個(gè)關(guān)鍵弱點(diǎn)：鋅或缺乏鋅。
在最近發(fā)表在《Nature Microbiology》雜志上的一項(xiàng)研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)鋅在世界上一些最危險(xiǎn)的細(xì)菌如何抵抗抗生素方面起著至關(guān)重要的作用。
圖1 利用金屬β-內(nèi)酰胺酶表達(dá)的適應(yīng)性成本可以克服細(xì)菌病原體的抗生素耐藥性麥克馬斯特大學(xué)生物化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)科學(xué)系教授Eric Brown是這項(xiàng)研究的首席研究員。他說(shuō)，剝奪細(xì)菌的某些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)會(huì)導(dǎo)致重要的生理變化，使它們?cè)絹?lái)越容易受到抗生素的攻擊，包括那些它們?cè)?jīng)抵抗的抗生素。Eric Brown說(shuō)：“在過(guò)去的一百年左右的時(shí)間里，科學(xué)家們通常在能想象到的最豐富的條件下研究細(xì)菌。我的實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期以來(lái)一直有興趣做完全相反的事情：研究營(yíng)養(yǎng)壓力下的細(xì)菌?！?/div>
在這項(xiàng)特殊的研究中，研究人員試圖探索營(yíng)養(yǎng)壓力如何闡明治療對(duì)一類重要抗生素碳青霉烯類抗生素具有耐藥性的感染的新方法。
“碳青霉烯類是最后的抗生素——當(dāng)其他方法都失敗時(shí)使用的臨床重要藥物，”Brown實(shí)驗(yàn)室的博士候選人、這篇新論文的第一作者M(jìn)egan Tu說(shuō)?！安恍业氖?，像其他抗生素一樣，它們的功效正受到耐藥性基因的威脅，而這些基因在臨床上沒(méi)有可用的解決方案?！?/div>
圖2 VIM-2的表達(dá)降低了鋅限制性人血清中肺炎克雷伯菌的生長(zhǎng)
為了探索抵抗這些藥物的細(xì)菌的新弱點(diǎn)，研究人員在鋅限制的環(huán)境中對(duì)它們進(jìn)行了研究。在這些條件下，他們發(fā)現(xiàn)細(xì)菌通過(guò)一種特殊的、共同的機(jī)制來(lái)抵抗碳青霉烯類的能力伴隨著“適應(yīng)性成本”——或者說(shuō)是一種權(quán)衡。
Brown是麥克馬斯特大學(xué)Michael G. DeGroote傳染病研究所的一名成員，他建議想象一個(gè)穿著盔甲的騎士——一只手拿劍，另一只手拿盾牌。“那是細(xì)菌，”他說(shuō)。當(dāng)缺乏鋅等關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)時(shí)，騎士就失去了同時(shí)握劍和盾所需的力量，因此必須放下盾牌，以便雙手握劍?！八匀环浅Ｖ旅?，但現(xiàn)在它的防御能力下降了，”他解釋說(shuō)。雖然它仍然可以沖破進(jìn)入的碳青霉烯類，但失去了它曾經(jīng)用來(lái)抵御其他抗生素的屏障，就會(huì)在細(xì)菌中創(chuàng)造出可以利用的新開(kāi)口。
研究人員就是這么做的。
Brown， Tu和他的同事證明，在鋅限制的條件下，通過(guò)抵抗碳青霉烯類，細(xì)菌對(duì)阿奇霉素敞開(kāi)了大門，這是世界上最常用的抗生素之一。
圖2 VIM-2的表達(dá)降低了鋅限制性人血清中肺炎克雷伯菌的生長(zhǎng)
Tu說(shuō)：“我們沒(méi)有找到一種新的候選藥物來(lái)治療這些抗生素耐藥感染，而是找到了一種權(quán)衡，我們可以利用現(xiàn)有的藥物?！?/div>
這項(xiàng)研究特別關(guān)注肺炎克雷伯菌和銅綠假單胞菌——ESKAPE中的“K”和“P”，ESKAPE是全球公認(rèn)的六種最致命和耐藥細(xì)菌病原體清單。
有趣的是，研究中的兩種細(xì)菌都是一種被稱為“革蘭氏陰性”的細(xì)菌，布朗說(shuō)，這種細(xì)菌傳統(tǒng)上不受阿奇霉素的影響。因此，研究人員相信他們的研究為舊藥物的新臨床應(yīng)用打開(kāi)了大門，同時(shí)也鞏固了營(yíng)養(yǎng)壓力作為耐藥細(xì)菌新治療選擇的可行途徑。
Brown說(shuō)：“通常，在這方面的工作中，研究提出的問(wèn)題比答案更多，這對(duì)推動(dòng)事情向前發(fā)展至關(guān)重要。但這項(xiàng)研究是那些罕見(jiàn)的案例之一，實(shí)際上最終得出了一個(gè)響亮的結(jié)論——你可以用阿奇霉素治療某些耐藥的克雷伯菌和假單胞菌感染?！?/div>
參考資料
[1] Exploiting the fitness cost of metallo-β-lactamase expression can overcome antibiotic resistance in bacterial pathogens
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