领导这一研究的是波士顿大学生物医学工程学教授JamesCollins,这位科学家是合成生物学的创始人之一,在基因调控,***研究等方面取得重要的成果,还曾发明过一种振动鞋垫,能帮助老年人行走更加稳健。
***问题近年来已经越来越引起了公众的关注,尤其是超级**的出现,更加令***耐药性这一领域倍受注目。目前由于滥用和错用***导致的**耐药性已经成为一个严重的公共卫生威胁,据报道耐药性在欧盟每年导致大约2.5万人死亡。除了控制**滥用以外,要摆脱目前的困境的另外一个途径就是发展新型***,但是由于**的耐药性越来越强,要找到新的糖肽也越来越难,因此发展新型***并不容易,科学家们由此开始进行了***药效的改进。
在这篇文章中,研究人员发现些代谢刺激(包括葡萄糖和丙酮酸盐)能增强氨基糖苷类***(包括庆大霉素)对休眠**的灭杀——**细胞能进入一种休眠状态,这使它们对压力状态、包括被***杀死更有抵抗力。在临床环境中,这种持留菌(persisterbacteria)的形成会导致**病原体**不完全,导致**失败。
研究人员通过尿路感染小鼠模型实验证实,***加糖可杀死99.9%的持留菌(在该实验中为大肠杆菌),而单纯*****无效。该技术只可提高氨基糖甙类***的疗效,并且不同种类的糖作用有所差异。如只有果糖才可杀死金葡菌。研究人员正在研究该方法是否可提高抗结核**的疗效。
目前这一研究还只是停留在动物模型试验中,是否对人体有效还需要进一步的研究。这一方法应用于人体的*大困难是如何将糖送达感染部位,动物实验是将***和糖静脉输注与动物体内,但人体会将糖类成分分解,难以到达感染部位。如果这一方法能奏效的话,为了也许就不需要联合使用多种***或开发新药就能取得更好的**效果。
Collins教授研究组之前还通过改造噬菌体提升了***药效,实验证明,改造的噬菌体能增加了***沃氟沙星杀死大肠埃希氏菌的能力,即使该**对***产生一定的抵抗力也如此。这表明,这类噬菌体疗法能够恢复以往已被认为不再起作用的***的活力。
原文摘要:
Metabolite-enabled eradication of bacterial persisters byaminoglycosidesBacterial persistence is a state in which a sub-population ofdormant cells, or ‘persisters’, tolerates antibiotic treatment1, 2,3, 4. Bacterial persisters have been implicated in biofilms and inchronic and recurrent infections5, 6, 7. Despite this clinicalrelevance, there are currently no viable means for eradicatingpersisters. Here we show that specific metabolic stimuli enable thekilling of both Gram-negative (Escherichia coli) and Gram-positive(Staphylococcus aureus) persisters with aminoglycosides. Thispotentiation is aminoglycoside-specific, it does not rely on growthresumption and it is effective in both aerobic and anaerobicconditions. It proceeds by the generation of a proton-motive forcewhich facilitates aminoglycoside uptake. Our results demonstratethat persisters, although dormant, are primed for metaboliteuptake, central metabolism and respiration. We show thataminoglycosides can be used in combination with specificmetabolites to treat E. coli and S. aureus biofilms. Furthermore,we demonstrate that this approach can improve the treatment ofchronic infections in a mouse urinary tract infection model. Thiswork establishes a strategy for eradicating bacterial persistersthat is based on metabolism, and highlights the importance of themetabolic environment to antibiotic treatment.