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在一项新的研究中，来自西班牙和德国的研究人员在抵抗超级细菌和它们的多药耐药性中取得了重大突破。他们设计出能够破坏细菌对常见抗生素产生耐药性机制的分子。相关研究结果于2017年11月2日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“Membrane Microdomain Disassembly Inhibits MRSA Antibiotic Resistance”。
超级细菌是对几种抗生素类型产生耐药性的细菌菌株。它们的主要特征是它们的DNA发生突变的能力可代代相传，从而让它们自己对最为常见的抗生素产生耐药性。其他的因素能够让这种情况恶化，包括不谨慎和不加选择地使用抗生素，主要是因为没有完成完整的治疗期和开展不必要的自我治疗。
这项研究是在小鼠和金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）中开展的。考虑到金黄色葡萄球菌对甲氧西林产生耐药性（特别是医院环境中），它是最为威胁的菌株之一。根据世界卫生组织（WHO）的统计，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（Methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA）感染者死亡的可能性要比非耐药性菌株感染者增加了64%。
这种研究的重点是直接攻击这些细菌的细胞膜上的被称作脂筏（lipid raft）的微结构域。论文通信作者、西班牙国家研究委员会（CSIC）国家生物技术中心研究员Daniel López说，“细菌细胞膜上的这些微结构域是至关重要的，这是因为它们形成很多与抗生素耐药性相关的蛋白复合体。”
复杂的细胞结构
迄今为止，人们并未证实细菌具有像真核细胞那样的复杂细胞结构。在细菌细胞膜的微结构域中，这些负责形成较大的复合体的蛋白能够非常高效地组装。López说，“如果它们被局限在这些微结构域中，那么在细菌生理学中发挥重要作用的分子复合体形成就可成功地实现。”
在利用低温断层摄影术（cryotomography）等先进技术对这种细菌的蛋白和脂质进行描述之后，这些研究人员选择一组能够让这些脂筏解体的分子。许多的这些分子与有时被用来治疗高胆固醇的那些分子是相同的。
López说，“鉴于我们知道与抗生素耐药性相关的许多蛋白是在这些微结构域中进行组装的，我们所需做的就是开发出一种降解它们和试图消除抗生素耐药性的策略。我们设计出的分子让所有的这些蛋白停止发挥作用，并失去组装。简言之，这些分子成功地让耐药性细菌不再具有耐药性。”
联合治疗
这些研究人员提出联合使用这些分子和甲氧西林来治疗超级细菌的侵入性感染。López说，“首先，在利用一种常见的抗生素直接攻击这些细菌之前，它们的抗生素药性就已被解除。这是令人关注的，这是因为如今可选择一种全新的方法来抵抗超级细菌。”
根据这些研究人员的说法，这项研究为利用常规抗生素抵抗超级细菌提供了新的可能性，不过前提是它们总是要与他们设计出的这些分子联合使用。López说，“因此，由侵入性感染导致的死亡率将会下降。”
但是如果这些细菌再次发生突变对这些设计的分子产生耐药性，将会怎样？根据López的说法，这种情形发生的可能性是比较小的，这是因为清除脂筏“会带走让细菌发生变化的生物学压力。这并不影响它们的存活，因此，它们并不经历产生耐药性的变化。”
参考资料：
Esther García-Fernández, Gudrun Koch, Rabea M. Wagner et al. Membrane Microdomain Disassembly Inhibits MRSA Antibiotic Resistance. Cell, Published online: 2 November 2017, doi:10.1016/j.cell.2017.10.012
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发表于 2017-11-6 08:20:59
