近兩年來，新聞源讓我們隨時了解消滅的日常戰(zhàn)斗。因此，很容易忘記還有許多類型的細菌威脅著人類的健康——我們的生存取決于不斷尋找可以摧毀它們的新抗生素。最近的研究提供了對細菌對抗生素的復雜反應的重要見解，并開辟了開發(fā)一種新型且更有效的藥物來對抗主要細菌疾病的可能性。
抗生素分為兩類：殺死細菌的殺菌藥物和抑菌的藥物。后者破壞細菌的正常功能，使它們無法再繁殖，讓我們的免疫系統(tǒng)提供最后的致命打擊。這兩種抗生素都將細菌推向接近死亡狀態(tài)，然后才能最終消除。在這種危及生命的壓力下，根據(jù)由 Nathalie Q. Balaban 教授和博士生 Yoav Kaplan 領導的耶路撒冷希伯來大學 (HU) 的研究，當細菌的功能與正常細菌非常不同時，它們就會進入“破壞”狀態(tài)。突破性發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《自然》雜志上。
當壓力消除時，細菌不會消失并死亡，而是最終恢復和繁殖——每個細胞的行為方式與其基因相同的相鄰細胞不同。當處于“破壞”狀態(tài)時，細菌對我們目前的抗生素庫沒有反應，這些抗生素僅用于治療處于正常狀態(tài)的細菌。“處于破壞狀態(tài)的細菌需要與我們目前的抗生素庫不同的治療方法，”Balaban 分享道。“我們現(xiàn)在開始研究可以在破壞狀態(tài)下?lián)魯〖毦男滤幚韯?rdquo;
雖然細菌是單細胞生物，但它們異常復雜。就像任何生物體內的單個細胞一樣，它們能夠在受到各種壓力時進行自我調節(jié)。例如，如果您提高溫度，細菌會產生保護細胞免受熱量影響的蛋白質。限制它們對營養(yǎng)物質的攝入，細胞就會適應，這樣細胞就能在營養(yǎng)物質可用時存活并重新生長。許多這些反應已經過分析，并且細胞采用的機制已經很好地理解了。然而，當壓力突然而嚴重時，這些反應不會開始，控制細胞行為的機制仍然是個謎。
巴拉班的團隊此前曾表明，當遭受饑餓時，細菌亞群將進入冷凍或休眠狀態(tài)，并最終在營養(yǎng)豐富的環(huán)境中完全恢復并重新生長。這些“持久”細菌與“耐藥”細菌非常不同，后者已經發(fā)展出一種基因突變，可以阻止它們屈服于特定的抗生素。此外，盡管進行了廣泛的研究，但對控制持久性的機制還沒有明確的了解。
為了開發(fā)一個模型來預測經歷劇烈瀕死狀態(tài)的細菌的行為，Balaban 的團隊研究了一種大腸桿菌菌株的單個細胞的行為，大腸桿菌菌株是實驗室實驗工作中常用的細菌。這種細菌的野生變種會導致嚴重的胃腸道感染，并伴有危及生命的并發(fā)癥。給蓬勃發(fā)展的細胞注射一劑化學物質 (SHX)，可立即誘導饑餓。這種急性壓力，就像大劑量的抗生素一樣，不允許細胞啟動適應性反應。
標簽：
免責聲明：本文由用戶上傳，如有侵權請聯(lián)系刪除！