阻止細(xì)菌定向進(jìn)化能夠有效緩解細(xì)菌耐藥性的發(fā)生

病原菌耐藥性的出現(xiàn)與發(fā)展是全世界的主要健康威脅。雖然解決耐藥性的傳統(tǒng)策略是開(kāi)發(fā)新的抗生素，但更可持續(xù)的長(zhǎng)期方法可能是防止細(xì)菌進(jìn)化色發(fā)生。到目前為止，這種方法的一個(gè)主要障礙是尚不清楚抗生素如何誘導(dǎo)新的突變。

在4月1日發(fā)表在《Molecular Cell》雜志上的一項(xiàng)研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)抗生素誘導(dǎo)細(xì)菌耐藥突變的一種機(jī)制是觸發(fā)產(chǎn)生高水平的有毒分子 - 活性氧（ROS）。另外，用美國(guó)食品和藥物管理局批準(zhǔn)的用于其他目的的ROS減少藥物的治療防止了這些抗生素誘導(dǎo)的突變。然而，需要進(jìn)一步的臨床前試驗(yàn)來(lái)評(píng)估此類藥物在抵抗抗性進(jìn)化和促進(jìn)動(dòng)物模型中感染清除方面的有效性。

作者說(shuō)：“我們想要了解致病菌對(duì)我們的免疫系統(tǒng)和抗生素產(chǎn)生影響的進(jìn)化性軍備競(jìng)賽的分子機(jī)制?！?

為了解抗生素如何誘導(dǎo)新的突變，作者首先將大腸桿菌暴露于低劑量的抗生素環(huán)丙沙星，這會(huì)誘導(dǎo)DNA斷裂。大約10％-25％的細(xì)胞群產(chǎn)生高水平的ROS，其瞬時(shí)激活明顯的應(yīng)激反應(yīng)。

但令人驚訝的是，這種壓力反應(yīng)使一部分細(xì)菌亞群能夠?qū)NA斷裂的修復(fù)從準(zhǔn)確轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀壮鲥e(cuò)，從而導(dǎo)致新的突變發(fā)生，促進(jìn)了以前從未遇到的對(duì)抗生素的抗性。這組作者說(shuō)，短暫賭徒亞群的發(fā)展可能是一種賭注對(duì)沖策略，可以推動(dòng)對(duì)新抗生素耐藥性的演變而不會(huì)對(duì)大多數(shù)細(xì)胞造成風(fēng)險(xiǎn)。

作者稱：“這種特殊的機(jī)制可能對(duì)喹諾酮類藥物具有重要作用 - 喹諾酮類藥物是非常廣泛使用的抗生素，其臨床耐藥性很常見(jiàn)，并且臨床上發(fā)生了新的突變。” “這也可能反映出對(duì)其他抗生素產(chǎn)生抗藥性的形成，其中抗藥性的主要途徑是新突變，而那些主要途徑是從其他細(xì)菌中獲得抗性基因的抗生素相反。”