新研究揭示細菌是如何提高抗生素耐性的

在一項新的研究發表在《生物化學雜誌》上(JBC)， 聖母大學的研究人員和伊利諾大學香檳分校發現細菌銅綠假單胞菌病原體引起肺炎、敗血症和其他感染遇險通信信號在一群細菌對某些抗生素。 這種交流在整個群體中都有差異， 這表明這種細菌可能會形成保護性行為， 從而有助於其耐受某些抗生素的能力。

圖片：CC0 Public Domain

美國聖母大學土木與環境工程與地球科學高級研究科學家、該論文的第一作者Nydia Morales-Soto說：人們普遍缺乏對細菌群落的理解， 就像機會性病原體P. aeruginosa對抗生素的反應一樣。 我們所知道的大部分都來自於對固定生物膜群落的研究， 而在細菌侵入、傳播和生長的過程中， 對這個過程知之甚少。 在這項研究中， 研究小組特別回顧了細菌在這一時期行為以及它對抗生素耐藥性的影響。

報告的行為是由托布黴素引起的， 這是一種通常用於臨床的抗生素，

並產生了雙重的信號反應。 當這種抗生素被應用於一群P. aeruginosa的菌落時， 細菌產生了一種信號， 這是一種被認為發生在大腸內的一種喹諾酮信號(PQS)， 這是一種叫做烷基羥基喹啉(AQNO)的全社會反應。 該團隊在空間上繪製了每個反應的生成圖， 並確定P. aeruginosa能夠在小口袋中產生PQS， 其濃度明顯高於先前記錄的水準。 這些發現幫助確保了論文選擇成為JBC的“編輯的選擇”， 這是一種承認， 僅僅是在某一年發表在《華爾街日報》上的前2%稿件。

研究表明， PQS和AQNO是獨立調節的反應， 它們是有意地傳達不同的資訊。 此外這意味著細菌類型可能有一些能力保護菌落免受一些外部毒素， 而細菌仍處於殖民階段。 儘管在論文中確認的AQNO反應是一種壓力依賴行為，

但它是一種新的化學資訊， 它還沒有被定義為一個信號。 巴黎聖母院大學的CEEES副教授兼生物科學副教授Joshua Shrout說：儘管根據研究結果， 我們相信是這樣的。 無論如何， 這項工作為瞭解P. aeruginosa的行為打開了一扇新的窗戶， 並潛在地揭示了這種細菌如何促進對抗生素的耐受。

這項研究由美國國立衛生研究院(National Institutes of Health)資助， 它能夠識別出一種獨特的細菌行為反應， 因為該研究團隊有獨特的研究方法。 該小組利用拉曼光譜和質譜技術， 從化學圖像， 數十萬圖元的圖元中完成了一項經過仔細分析的圖元。 這一詳細的過程使得研究人員能夠識別出細菌對托布黴素的兩種不同的化學反應， 而這種反應很容易被忽略， 該方法也是由這組研究人員開發一個獨特的過程。

博科園-科學科普｜參考期刊：生物化學｜來自：聖母大學