抗生素促進(jìn)細(xì)菌的菌膜生成的機制

來源：生物谷作者：人氣：-發(fā)表時間：2015-02-25 09:08:00【大中小】

許多人都把服用抗生素作為治療細(xì)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(rèn)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(xì)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(rèn)為的細(xì)菌分泌抗生素的原因是殺死其它細(xì)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(yán)重的副作用，比如它會促進(jìn)細(xì)菌菌膜的形成"。Shank與她的團隊發(fā)現(xiàn)促進(jìn)菌膜形成壓根不是抗生素的副作用。這一發(fā)現(xiàn)說明細(xì)菌通過分泌抗生素促進(jìn)菌膜的形成與其殺菌作用一樣，也是長久進(jìn)化的結(jié)果。

菌膜是細(xì)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(dāng)細(xì)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(xì)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，這是眾所周知的。但以前的觀點往往認(rèn)為這是細(xì)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(jìn)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(xì)菌：蠟樣芽孢桿菌能夠促進(jìn)另一類細(xì)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(jìn)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(xì)菌所分泌。

Shank與其同事認(rèn)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(jìn)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(jìn)上具有重要的意義"。


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