大自然对超级细菌的答案:牛蛋白恢复抗生素效力

随着超级细菌对最强效药物产生耐药性的出现,抗生素与细菌之间的斗争愈演愈烈,令人担忧。有趣的是,大肠杆菌和许多其他细菌在受到抗生素攻击时,会采取一种令人着迷的生存策略:它们会减缓分裂速度,伸展成更长的细丝状。这种策略不仅仅是绝望的 […]

来源:科学特色系列

随着超级细菌对最强效药物产生耐药性的出现,抗生素与细菌之间的斗争愈演愈烈,令人担忧。有趣的是,大肠杆菌和许多其他细菌在受到抗生素攻击时,会采取一种令人着迷的生存策略:它们会减缓分裂速度,伸展成更长的细丝状。这种策略不仅是一种绝望的措施,而且是一种巧妙的躲避人体免疫系统并用盾牌保护自己的方法。在这场微生物军备竞赛中,人们有了意外的发现。将膜联蛋白 A4(一种来自哺乳动物的蛋白质,以钙依赖的方式与某些脂肪结合)引入大肠杆菌,即使在抗生素的压力下,也能惊人地恢复细菌的正常分裂过程。这个来自动物世界的意外帮手点燃了一丝希望,提出了一种解除耐药细菌的新方法,使它们再次对抗生素和人体防御系统产生脆弱性。

大肠杆菌

图 1.  大肠杆菌产生牛膜联蛋白 A4,恢复被抗生素阻断的细胞分裂。  左图:在抗生素氨苄西林和头孢氨苄中培养的细菌在生长过程中无法分裂,导致其形状细长,白细胞难以消耗和破坏。  右图:当细菌也产生牛膜联蛋白 A4 时,细胞可以再次分裂,导致细菌变得更小,可以被白细胞“吞噬”并破坏。(用暗视野光学显微镜拍摄。  每个面板中白色比例尺的长度等于 50 微米)。

图 1.  大肠杆菌产生牛膜联蛋白 A4,恢复被抗生素阻断的细胞分裂。 图 1.  大肠杆菌产生牛膜联蛋白 A4,恢复被抗生素阻断的细胞分裂。 大肠杆菌 图 2:与抗生素一起孵育的大肠杆菌的电子显微镜检查显示了钙对膜联蛋白促进细胞分裂能力的详细影响