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Cell:抗生素为什么要用那么久?

Cell:抗生素为什么要用那么久?

不论是肺炎还是败血症,感染性疾病是越来越难治了。大多数人一吃抗生素就得吃上一个星期,这是为什么呢?愈演愈烈的抗生素抗性是一部分原因。不过,即使细菌没有抗性,也能够在抗生素的攻击下生存一段时间。

Basel大学的科学家们发现,在受到感染的组织中,细菌们对抗生素的敏感性并不相同。而抗生素治疗面临的最大障碍其实是缓慢生长的致病菌。这项研究于八月十四日发表在Cell杂志上。

在此之前人们一直认为,细菌耐药性来源于那些处于“休眠”状态的细菌,这些细菌不生长因此不会受到抗生素的影响。然而Basel大学的Dirk Bumann教授指出,在沙门氏菌感染的组织中,休眠的致病菌只起到了次要的作用,大量缓慢生长的细菌才是真正令人头疼的问题。

生长速度的差异

就算是遗传学完全相同的细菌,生长速度也可能大相径庭。那么,致病菌在其感染的宿主组织中也是这样么?Bumann通过一种以荧光为基础新方法,检测了不同沙门氏菌的增殖情况。研究显示,宿主组织中的一些沙门氏菌长得非常快,能生成大量子细胞,使疾病越来越严重。不过,绝大多数细菌的营养供给有限,生长得非常缓慢。

谁才是最大的障碍

细菌生长速度对于抗生素治疗有怎样的影响?对受到沙门氏菌感染的小鼠进行抗生素治疗,能够很快缓解小鼠的疾病症状。但治疗五天后,一些细菌仍能在组织中生存,意味着感染有复发的危险。“我们第一剂抗生素可以杀死90%的沙门氏菌,尤其是那些长得快的细菌” Bumann说,“然而,不生长的沙门氏菌能在治疗中存活,治疗的成功取决于沙门氏菌的复制速度。”(延伸阅读:Nature关注末日危机:后抗生素时代即将到来)

正因如此,目前许多研究者都在对“休眠”细菌进行研究。但出乎意料的是,这项研究表明休眠细菌并不是抗生素治疗面临的最大挑战。“相反,缓慢生长的沙门氏菌更为重要。它们耐受抗生素的能力虽然稍逊于休眠细菌,但它们的数量更大,一旦组织中的抗生素水平下降就会快速生长,造成感染和疾病的复发。我们看到,缓慢生长的致病菌在整个治疗过程中占据着主要地位。

更好的理解缓慢生长的细菌,可以帮助我们缩短抗生素的使用疗程,进行更有特异性的治疗。 “许多疾病目前仍需要用药几周甚至几个月,我们的发现对这些疾病特别有意义。” Bumann说。

原文检索:

Beatrice Claudi, Petra Spröte, Anna Chirkova, Nicolas Personnic, Janine Zankl, Nura Schürmann, Alexander Schmidt, Dirk Bumann. Phenotypic variation of Salmonella in host tissue delays eradication by antibiotic chemotherapy. Cell, 14 August 2014; DOI: 10.1016/j.cell.2014.06.045

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