揭示铜绿假单胞菌耐药机制弱点
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抗生素耐药性细菌善于制定新的策略,以避免被抗生素消灭。
铜绿假单胞菌是一种细菌,通常存在于土壤和水中,但也存在于医院、康复中心以及免疫系统较弱者居住的地方。由于许多医院中的铜绿假单胞菌对抗生素产生耐药性,科学家必须不断寻找新的方法来消灭它们。
南丹麦大学的生物化学与分子生物学系以及临床微生物学系的研究人员团队最近发现了铜绿假单胞菌的一个弱点,可能成为新的攻击目标。他们已在《微生物学谱》杂志上发表了研究成果,你可以在链接 https://journals.asm.org/doi/10.1128/spectrum.03875-23 查看。该研究的作者包括Clare Kirkpatrick、Magnus Z. Østergaard、Flemming D. Nielsen和Mette H. Meinfeldt。
粘稠而厚实的生物薄膜
研究小组发现了一种机制,可以减少铜绿假单胞菌形成粘稠生物膜的能力。这种生物膜可以保护细菌免受抗生素的侵害,而铜绿假单胞菌亦运用此技巧。
三个新基因
研究人员针对实验室培养的铜绿假单胞菌菌株进行了研究,并新发现了三种基因。通过过度表达这些基因,他们发现可以显著减少生物膜数量。值得关注的是,这些基因影响的系统是铜绿假单胞菌核心基因组的一部分,这表明该系统存在于目前已测序的所有铜绿假单胞菌菌株中。
“克莱尔·柯克帕特里克提到,这个系统是铜绿假单胞菌核心基因组的一部分,在所研究的各种铜绿假单胞菌菌株中都有发现,包括从患者身上分离出的。因此,可以有把握地认为,使用该系统可以有效地减少生物膜在所有已知的铜绿假单胞菌菌株上的影响。”
微生物菌群在受到挑战时可以自主发展,快速而持续地产生变异。最初对抗生素有良好反应的铜绿假单胞菌感染患者,在治疗过程中却经常出现耐药性。尽管菌株会发生变异,但它们共同的基因组核心不会改变。
细胞壁受压
他们的实验中,研究人员发现通过过度表达基因可以激活生物膜减少系统。然而他们也发现该系统会受到细胞壁压力的自然刺激。
“所以,当我们在细胞壁上施加压力时,会自然导致生物膜减少,从而使抗生素更容易渗透细胞壁。”Clare Kirkpatrick补充说道:
“目前,针对对抗铜绿假单胞菌的药物尚未广泛应用于细胞壁,但也许它们可以开始用作添加剂,帮助减少生物膜的生成,并改善现有抗生素对细胞的作用。”
细菌的细胞壁与人类细胞的细胞壁存在显著区别。
在与传染性细菌作战时,只有少数目标可以被攻击。由于抗生素也会影响人体细胞,因此无法攻击存在于细菌和人体细胞中的共同目标。
细菌细胞和人类细胞有一些相似的功能,比如复制 DNA 和调控细胞基本的葡萄糖代谢或呼吸。
细菌所独有的靶标涵盖各种蛋白质功能,而且其细胞壁也可被视为适宜的目标,因为其与人类细胞壁有显著的区别。
2024-09-20
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