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发现抗药性抗性的潜在武器

发表于 2017-12-08

发现抗药性抗性的潜在武器

北卡罗来纳大学医学院的科学家发现,细菌可能变得或多或少受到抗生素的影响,这取决于其中的特定细菌群落。

科学家们特别发现,细菌铜绿假单胞菌可产生特定的分子因子,大大增加或减少抗生素杀死金黄色葡萄球菌的能力,而金黄色葡萄球菌又是一种经常与铜绿假单胞菌共感染的细菌。

“ PLoS生物学”发表的研究结果指出,使用这些因子来增强抗生素敏感性的新抗生素的可能性。

这项研究还表明,了解细菌及其相互作用的准确混合可能成为治疗细菌感染的临床实践的标准部分,尤其是涉及抗生素耐药性的更危险的感染。目前,医生通过与其他物种隔离来检测感染细菌种类的抗生素敏感性。

研究资深作者,UNC微生物学和免疫学助理教授Brian P. Conlon博士说:“与铜绿假单胞菌的相互作用可以完全改变金黄色葡萄球菌对标准抗生素的敏感性。

根据疾病控制和预防中心的数据,细菌和其他微生物对抗生素的抗药性是一个持续的公共健康危机,每年在美国造成约两百万感染和二万三千人死亡。例如,铜绿假单胞菌是与医院获得性感染(包括呼吸机相关性肺炎)相关的多药耐药性病原体。至于金黄色葡萄球菌,一些菌株不会引起疾病。其他人导致抗生素杀死的典型“葡萄球菌”感染。其他菌株,但耐抗生素。

研究人员一直在努力寻找方法来克服这些细菌和其他细菌的抵抗力。

Conlon和同事发现的抗生素耐药性竞争中的一个线索是,金黄色葡萄球菌有时采用缓慢生长的“低能量”状态,使得抗生素更难以杀死。康伦的团队假设这种低能态可能是由物种间竞争引起的。换句话说,共同感染的细菌物种可能已经发展成产生使微生物竞争者处于不利地位的因子的能力。这些因素可以包括毒素,酶或特定菌株所特有的各种细菌组分。

Conlon说:“我们知道铜绿假单胞菌通常与金黄色葡萄球菌共同感染,并分泌混杂于金黄色葡萄球菌代谢的因子。“所以我们的假设是,这种相互作用可能会把金黄色葡萄球菌投入抗生素耐药状态。”

Conlon和他的同事,包括Conlon实验室研究生的第一作者Lauren Radlinski进行了大部分的实验,在这项新的研究中研究了这种可能性。他们建立了一个金黄色葡萄球菌培养板,将它们暴露于由14种不同铜绿假单胞菌菌株分泌的分子,然后测试每种培养物对三种抗生素之一的敏感性:万古霉素,妥布霉素和环丙沙星。

结果是惊人的,并对临床实践有影响。

在铜绿假单胞菌因素影响金黄色葡萄球菌的易感性所有三种抗生素,在某些情况下的巨大程度。一些预期的铜绿假单胞菌菌株显着降低了金黄色葡萄球菌对妥布霉素和环丙沙星的敏感性。令人惊讶的是,许多其他铜绿假单胞菌菌株大大增强了金黄色葡萄球菌对实验中使用的抗生素的敏感性。

例如,与未暴露于铜绿假单胞菌因子的金黄色葡萄球菌的对照培养物相比,由例如八种铜绿假单胞菌菌株分泌的因子诱导万古霉素杀死金黄色葡萄球菌 100至1000倍更多“Conlon说过。

研究人员确定了三个具体的铜绿假单胞菌因子,

  • 称为LasA的蛋白切割酶增加了万古霉素杀死金黄色葡萄球菌的能力。
  • 一组称为鼠李糖脂的脂肪相关分子增加了金黄色葡萄球菌对妥布霉素的摄取。
  • 称为HQNO的小有机分子抑制金黄色葡萄球菌的代谢,将其转变为低能量状态,使其更耐抗生素。

Conlon及其同事表示,有可能制造新的抗生素,包括敏感性增强因子LasA和鼠李糖脂 - 和/或阻断易感性降低因子HQNO,以建立更好的抗严重细菌感染的武器。

另一种方法是开发简单的细菌基因测试,使医生能够检测何时共感染细菌可能是分泌因子,显着影响抗生素敏感性。

Conlon的团队现在对铜绿假单胞菌菌株进行测序,以了解菌株之间的基因序列是如何变化的,以及这些变异如何影响这些菌株产生前述因素的能力。

HER2

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