医学进展
2010年10月号
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医生日记

耐药菌牺牲小我,促进菌株整体耐药性的形成

    在面对抗生素时,细菌能够表现出强大的适应能力。现在人们已发现抗生素在细菌体内作用靶点等位基因的突变以及细菌对抗生素的应激反应。然而,对于耐药菌株的形成过程,人们还不清楚。

    波士顿霍华德休斯医学研究所的Henry Lee等对大肠杆菌进行持续培养,发现有一些抵抗力强的菌株会牺牲自己去提升整体的存活机会,使得这种细菌群体很快就会对抗生素产生抗药性。进一步研究发现,其机制与耐药菌产生的吲哚有关。吲哚像类固醇一样,帮助较脆弱的细菌抵挡抗生素的攻击,但是分泌吲哚的细菌却会因此元气大伤。研究人员对大肠杆菌进行持续培养,而后不断向其中增加诺氟沙星,隔段时间就从中分离出小部分样本,并测试最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)。结果显示,除极个别情况外,几乎所有小样本的MIC都低于总样本。在整个菌群中,真正对诺氟沙星耐药的细菌不到1%。进一步分析发现,耐药菌中色氨酸酶含量极其丰富,而色氨酸分解过程的产物之一就是吲哚。吲哚为细菌应对诺氨沙星提供了两种保护方式:①通过一种网眼结构将诺氟沙星和细菌隔离开来;②通过其代谢物打开细菌抵御自由基的通路。这样,普通细菌即便不通过进化也能共享到耐药菌所具备的耐药性能。除此之外,吲哚还可以打开药物外排泵,将抗生素向外泵出。

    Lee等的工作表明,一小部分突变成耐药的细菌以很小的代价,在应激环境下给其他脆弱细菌提供保护,增强其他细菌的生存能力。对细菌体内通信情况进行更多研究,对于研究耐药菌感染的临床干预手段,可能是有价值的。(编译:陈照奇)

参考文献:《Nature》2010;467:82-85

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