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抗生素抵抗使曾经挽救生命的药物无用。我们能逆转它吗？

(2024-08-26 16:31:58)

标签：

it

杂谈

健康

抗生素抵抗使曾经挽救生命的药物无用。我们能逆转它吗？

By Tiffany Taylor

published 17 hours ago

Medicine & Drugs

进化生物学家蒂芙尼·泰勒（Tiffany Taylor）探讨正做在抗生素抵抗细菌对药物重新敏感化上的工作，当做一个防御我们自己免受日益增长的抗生素抵抗危机的策略。

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抗菌素抵抗的“无声大流行”对世界各地的公共卫生摆出一个巨大威胁. (Image credit: BSIP via Getty Images)

世界正面临一个越发增加的来自细菌对已知抗生素进化的抵抗让基本药物无效的威胁。但现在研究人员正在探索承诺的新治疗策略，目标是使这些抵抗细菌再次对药物敏感。

与其他诸如 COVID-19大流行病相比，抗生素抵抗细菌的兴起已经被标榜为“无声的大流行”，由于它的全球隐身传播并且缺乏紧急的公众关注，特别是在抗生素使用大体上仍然不受检查的地方。来自美国疾病控制和预防中心（CDC） 2019 年发布的一份估计报告提出当年抵抗细菌至少杀死全球127 万人，单在美国有 35000 人的死亡发生。这标志着自 2013 年美国疾病控制和预防中心的上一份报告以来美国死于抵抗微生物的人数一个52%的增加。

英国巴斯大学算法和微生物基因组学教授扎明·伊克巴尔（Zamin Iqbal）在一封电子邮件中告诉生活科学杂志，“抗生素抵抗是一个主要的公共卫生威胁，因为如此多的现代医疗保健依靠抗生素——分娩、癌症治疗、移植、手术和感染”。

什么正在造成这场日益升高的灾难？在医学和农业中抗生素的过度使用和误用是主要罪魁祸首。

这是因为抗生素抵抗源自一个自然的进化过程——一个其中最适的细菌用刚好的工具来竞争过一种抗生素存活来传这些工具。

当一个细菌群体被暴露到一种抗生素时，任何允许细菌存活这种药物的基因突变将在细菌细胞之间迅速的传播。反复的用不同的抗生素能导致细菌对多种药物发展抵抗，造成用任何已知的抗生素菌株不再可治疗的——有潜在的致命后果。

在启示这一令人不寒而栗的现实中，我们必须尽可能的延长我们已经拥有的抗生素的有效性为在背景中被设计的新的替代解决方案。来取得这个的一种方法是通过发现能逆转细菌变得抵抗的过程的策略将它们推回到一个药物敏感状态。

为取得这个，葡萄牙米尼奥大学副教授乔安娜·阿泽雷多（Joana Azeredo）利用细菌的一个天敌噬菌体或感染细菌的病毒。这些病毒简称为噬菌体并往往被讨论为一个对抗抗生素抵抗细菌的一种承诺的治疗策略，因为它们的杀死它们感染的细胞的潜力。然而不是杀死细菌而是阿泽雷多感兴趣将噬菌体插入细菌的基因组中。

她的研究用转基因的噬菌体为“特洛伊木马” 通过消除它们携带的抵抗基因来交付最终使细菌对抗生素易受攻击的基因。

噬菌体或噬菌体是感染细菌的病毒。一些分裂细菌从内部裂开，而另一些则将它们的基因物质结合进细菌基因组。(Image credit: NANOCLUSTERING/SCIENCE PHOTO LIBRARY via Getty Images)

一种常见的细菌用来即抵抗噬菌体又抵抗抗生素的机制是生物膜，生物膜屏蔽细菌细胞免受伤害。瑞典于默奥大学有机化学教授阿尔穆可韦斯特（Fredrik Almqvist ）和华盛顿大学分子微生物学教授分子生物学家思塔灵思（Christina Stallings）正在一起开发分解抵抗细菌的生物膜的化合物，有效的重新敏感化它们对抗生素。

阿尔穆可韦斯特和思塔灵思的研究已经揭开了一种破坏允许微生物来形成生物膜的基因途径的小分子。该分子不仅首位封锁这种抵抗机制进化，而且恢复对已经进化来用它的细菌的抗生素敏感性。

其他研究人员正在采取不同的方法：他们正针对抵抗的下游机制而不是消除它的根基因原因。例如来自德克萨斯大学奥斯汀分校助理教授马富丽都（Despoina Mavridou ）的研究目标是通过阻止细胞制造一种帮助折叠其他蛋白质的蛋白质来重新敏感化抵抗细菌。

折叠是一个使一个新制造的蛋白质来执行一个特定功能的关键步骤。马富丽都的方法防止使细菌能够来抵抗抗生素的蛋白质的折叠。在研究中，抑制这种折叠辅助蛋白恢复了多重药物抵抗细菌的敏感性。不过在该研究中用的抑制剂还没有被批准用于人类，因此需要进一步的研究把这些发现带到临床。

设计新的抗生素是昂贵的和困难的，这是在开发中如此之少的众多原因之一。因此，来保护和延长我们已经拥有的抗生素的有效性是至关重要的。抗生素抵抗危机的未来是一个不确定，但正在进行的研究提供可能改变这一全球挑战进程的创新策略的希望。然而，我们从以前的错误学习是迫切的。我们采用的任何新策略应该预见其中细菌可以进化来抵抗这些治疗的方式。