在抗藥性細(xì)菌的斗爭中，麻省理工學(xué)院的研究人員已經(jīng)獲得了益生菌的益處。在一項(xiàng)新的研究中，研究人員表明，通過提供抗生素藥物和益生菌的組合，它們可以根除兩種常常感染傷口的耐藥細(xì)菌。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，他們將益生菌包裹在藻酸鹽的保護(hù)殼中，藻酸鹽是一種生物相容性材料，可防止益生菌被抗生素殺死。

“現(xiàn)在有很多細(xì)菌對抗生素產(chǎn)生抗藥性，這對人類健康是一個嚴(yán)重的問題。我們認(rèn)為，治療它們的一種方法是通過包裝活益生菌并讓它發(fā)揮作用，”研究科學(xué)家Ana Jaklenec說。在麻省理工學(xué)院的科赫綜合癌癥研究所和該研究的高級作者之一。

研究人員說，如果在動物和人類的未來測試中表現(xiàn)出成功，益生菌/抗生素組合可以被整合到傷口的敷料中，它可以幫助治愈感染的慢性傷口。

羅伯特蘭格，大衛(wèi)H.科赫研究所教授和科赫研究所成員，也是該論文的高級作者，該論文于10月17日刊登在“新材料 ”雜志上。李志浩，前麻省理工學(xué)院訪問科學(xué)家，是研究的主要作者。

細(xì)菌戰(zhàn)爭

人體含有數(shù)萬億的細(xì)菌細(xì)胞，其中許多是有益的。在某些情況下，這些細(xì)菌通過分泌抗菌肽和殺死病原菌株的其他化合物來幫助抵御感染。其他人通過攝取營養(yǎng)素和其他關(guān)鍵資源來對抗有害菌株。

他說，科學(xué)家此前已經(jīng)測試了將益生菌應(yīng)用于慢性傷口的想法，并且他們在燒傷患者的研究中取得了一些成功。然而，益生菌菌株通常不能對抗在感染傷口中發(fā)現(xiàn)的所有細(xì)菌。將這些菌株與傳統(tǒng)抗生素結(jié)合起來將有助于殺死更多的致病菌，但抗生素也可能殺死益生菌。

麻省理工學(xué)院的研究小組設(shè)計了一種方法，通過封裝益生菌來解決這個問題，使它們不會受到抗生素的影響。他們之所以選擇海藻酸鹽，部分原因是因?yàn)樗呀?jīng)用于慢性傷口的敷料，它有助于吸收分泌物并保持傷口干燥。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)藻酸鹽是生物膜的一個組成部分，細(xì)菌簇形成以保護(hù)自己免受抗生素侵害。

“我們研究了生物膜的分子成分，我們發(fā)現(xiàn)，對于假單胞菌感染，藻酸鹽對抗生素的抗藥性非常重要，”李說。“然而，到目前為止，沒有人利用這種能力保護(hù)好細(xì)菌免受抗生素侵害。”

在這項(xiàng)研究中，研究人員選擇封裝一種名為Bio-K +的商業(yè)化益生菌，該益生菌由三種乳酸桿菌菌株組成。已知這些菌株殺死耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)。他們這樣做的確切機(jī)制尚不清楚，但一種可能性是病原體易受益生菌產(chǎn)生的乳酸的影響。另一種可能性是益生菌分泌抗微生物肽或殺死病原體或破壞其形成生物膜的能力的其他蛋白質(zhì)。

研究人員提供了包封的益生菌以及一種名為妥布霉素的抗生素，他們在其他測試的抗生素中選擇了這種抗生素，因?yàn)樗行У貧⑺楞~綠假單胞菌，銅綠假單胞菌是傷口感染中常見的另一種菌株。當(dāng)在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿中生長的MRSA和銅綠假單胞菌暴露于包封的Bio-K +和妥布霉素的組合時，所有的致病細(xì)菌都被消滅。

“這是一個非常激烈的影響，”Jaklenec說。“它徹底根除了細(xì)菌。”

當(dāng)他們嘗試使用非包封益生菌的相同實(shí)驗(yàn)時，益生菌被抗生素殺死，使MRSA細(xì)菌存活。

“當(dāng)我們只使用一種成分時，無論是抗生素還是益生菌，它們都無法根除所有的病原體。這在臨床環(huán)境中非常重要，因?yàn)槟阌胁煌?xì)菌的傷口，抗生素不足以殺死所有的細(xì)菌，“李說。

更好的傷口愈合

研究人員設(shè)想，這種方法可用于開發(fā)新型繃帶或其他包含抗生素和藻酸鹽包裹的益生菌的傷口敷料。在此之前，他們計劃進(jìn)一步測試動物和人類的方法。

“藻酸鹽的好處是它獲得了FDA批準(zhǔn)，我們使用的益生菌也被批準(zhǔn)了，”李說。“我認(rèn)為益生菌可能會在未來徹底改變傷口治療。通過我們的工作，我們擴(kuò)大了益生菌的應(yīng)用可能性。”

在2016年發(fā)表的一項(xiàng)研究中，研究人員證明，用藻酸鹽層和另一種稱為殼聚糖的多糖包被益生菌可以保護(hù)它們免于在胃腸道中分解。這可以幫助研究人員開發(fā)治療疾病或改善口服益生菌消化的方法。另一個潛在的應(yīng)用是使用這些益生菌在用抗生素治療后補(bǔ)充腸道微生物組，這可以在清除感染的同時消滅有益細(xì)菌。