當(dāng)腸道菌群被一個(gè)療程的抗生素?fù)舻箷r(shí)，我們自身攜帶的一種普通腸道細(xì)菌就會大量繁殖。由于這種細(xì)菌對許多抗生素具有天然的抗藥性，它反過來造成了一些問題，特別是在醫(yī)療機(jī)構(gòu)。由瑞典隆德大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究現(xiàn)在顯示了兩種分子機(jī)制如何共同作用使細(xì)菌具有額外的抗性。領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的隆德大學(xué)高級講師Vasili Hauryliuk說："利用這些知識，我們希望能夠設(shè)計(jì)出更好的藥物。"

來自抗生素耐藥菌的威脅是眾所周知的，因?yàn)樗車?yán)重。去年，《柳葉刀》雜志報(bào)道，2019年估計(jì)有127萬人死于無法用現(xiàn)有藥物治療的細(xì)菌感染。為了應(yīng)對這一威脅，了解基礎(chǔ)的分子機(jī)制是至關(guān)重要的。

在抗生素治療期間，正常的腸道菌群被擾亂，這為耐抗生素的細(xì)菌病原體提供了機(jī)會，否則這些細(xì)菌會通過與"良好"的腸道細(xì)菌競爭而被抑制。最有問題的細(xì)菌種類之一是艱難梭狀芽孢桿菌，即C. diff。它存在于我們的腸道中，對抗生素治療有抵抗力，并能引起嚴(yán)重的腹瀉感染。這種細(xì)菌產(chǎn)生孢子的能力意味著它很容易傳播，因此在醫(yī)療環(huán)境中造成問題，導(dǎo)致死亡率增加和治療時(shí)間延長。

Vasili Hauryliuk說："在這種情況下，抗生素不是在拯救你，而是在促進(jìn)二次細(xì)菌感染。眾所周知，在使用一種叫做克林霉素的抗生素治療后，感染C.diff的風(fēng)險(xiǎn)會增加，但其原因不明。"筑波大學(xué)助理教授、該研究背后的研究人員之一Obana Nozomu說："我們的研究顯示，一種新型蛋白質(zhì)傳達(dá)了對克林霉素所屬的抗生素類的抗性。"

瑞典、日本、英國、美國、愛沙尼亞和德國的研究人員在一次國際合作中對C.diff的抗藥性機(jī)制進(jìn)行了調(diào)查，這項(xiàng)研究的結(jié)果已經(jīng)發(fā)表在《核酸研究》上。當(dāng)研究人員確定了一個(gè)負(fù)責(zé)抗性的新型蛋白質(zhì)。該蛋白在核糖體上工作--核糖體是生產(chǎn)細(xì)菌中蛋白質(zhì)的分子工廠，使細(xì)菌具有能力。核糖體是抗生素的主要目標(biāo)之一：如果不能合成蛋白質(zhì)，細(xì)菌就不會生長、復(fù)制并導(dǎo)致感染。

"這種新發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)將抗生素分子從核糖體中踢出來。我們還看到，它與另一個(gè)抗性因子結(jié)合。第二個(gè)因素對核糖體進(jìn)行化學(xué)修飾，使抗生素分子與它結(jié)合得不那么緊密。"隆德大學(xué)高級講師、這篇文章的共同作者Gemma C. Atkinson說："超強(qiáng)的抗性是兩種機(jī)制、兩種因素結(jié)合的結(jié)果，這樣一來，細(xì)菌就擁有了對抗抗生素的'超級力量'。"

研究人員使用低溫電子顯微鏡，以便在分子水平上研究對抗生素的抗性機(jī)制。這一知識為對抗抗藥性和細(xì)菌引起的感染的新治療策略開辟了道路。

"幾年前，哈佛大學(xué)的Andrew G. Myers實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)開發(fā)了新一代核糖體結(jié)合抗生素，被稱為伊博霉素。這是一種非常有效的藥物，可以擊倒'普通'的C. diff細(xì)菌。然而，這項(xiàng)研究的結(jié)果顯示，具有這兩種抗性因素的C. diff菌株，不幸的是，對這種抗生素也有抗性。這意味著有必要設(shè)計(jì)出結(jié)合得更緊密的抗生素分子，以克服這種抗性。"Vasili Hauryliuk說："我們現(xiàn)在與邁爾斯小組在這個(gè)方向上進(jìn)行合作。"

這項(xiàng)研究還發(fā)現(xiàn)，某些針對核糖體的抗生素會誘發(fā)抗性因子的產(chǎn)生。這也可能為設(shè)計(jì)新的抗生素分子提供線索，因?yàn)槿绻缓铣煽?span id="2scqwsoe" class="keyword">性因子就不能誘發(fā)抗性。