耐多藥細(xì)菌的存在時(shí)間可能比想象的要長(zhǎng)
大阪大學(xué)的研究人員做出了驚人的發(fā)現(xiàn),即耐多藥細(xì)菌的存在時(shí)間可能比我們想象的要長(zhǎng)。在本月發(fā)表在《通信生物學(xué)》上的研究結(jié)果中,研究人員研究了數(shù)百種RN??D型外排泵之間的進(jìn)化關(guān)系。外排泵是一種特殊蛋白,可以從細(xì)菌細(xì)胞中抽出多種不同類(lèi)型的抗生素,從而具有多重耐藥性。
有趣的是,我們發(fā)現(xiàn)來(lái)自流感嗜血桿菌的 RND外排泵AcrB 相對(duì)較古老,但與從大腸桿菌進(jìn)化而來(lái)的同類(lèi)產(chǎn)品出口了相同的抗生素。它做得不好的是出口膽汁鹽,這不是流感嗜血桿菌在其正常棲息地中遇到的東西,而是大腸桿菌所在的腸道的常見(jiàn)組成部分。”
盡管這表明了泵在自然環(huán)境中的演變,但也表明多藥識(shí)別是古老的特征。這是一個(gè)重要的區(qū)別,因?yàn)榇蠖鄶?shù)細(xì)菌在面對(duì)來(lái)自環(huán)境的選擇性壓力時(shí)會(huì)獲得抗性基因或突變。
但是,盡管AcrB保護(hù)流感嗜血桿菌免受幾種不同類(lèi)別的抗生素的侵害,但病原體仍易受β-內(nèi)酰胺和新霉素的影響,這是研究人員此前無(wú)法解釋的。
共同作者山口明仁說(shuō):“細(xì)菌膜包含選擇性地讓不同底物進(jìn)入細(xì)胞的通道。” “我們發(fā)現(xiàn)在流感嗜血桿菌中,這些通道之一OmpP2稍有泄漏。這意味著AcrB從細(xì)胞中抽出的一些較小的藥物可能會(huì)滲回到細(xì)胞內(nèi)部,在那里他們開(kāi)始工作以殺死細(xì)菌。”
耐多藥細(xì)菌對(duì)感染患者具有毀滅性(通常是致命的)影響。隨著新菌株的不斷出現(xiàn),這些超級(jí)病原體可以說(shuō)是當(dāng)今對(duì)人類(lèi)健康的最大威脅。因此,已經(jīng)開(kāi)發(fā)了針對(duì)外排泵的藥物。但是,研究人員發(fā)現(xiàn)這些藥物對(duì)流感嗜血桿菌沒(méi)有作用。
研究通訊作者西野邦彥教授解釋說(shuō):“外排泵抑制劑與AcrB中富含苯丙氨酸的口袋結(jié)合。不幸的是,這些藥物被設(shè)計(jì)用來(lái)靶向大腸桿菌等物種中進(jìn)化程度更高的蛋白質(zhì)。” “由于流感嗜血桿菌 AcrB更古老,我們發(fā)現(xiàn)它不具有相同的口袋結(jié)構(gòu),因此不受外排泵抑制劑的影響。”
發(fā)現(xiàn)這些進(jìn)化差異已表明“一刀切”的方法不適合解決RND型外排泵。這項(xiàng)研究為多藥外排系統(tǒng)的演化和機(jī)理提供了更為準(zhǔn)確的圖景,這將有助于開(kāi)發(fā)新的抗生素以更有效地靶向特定的多藥耐藥病原體。
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