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抗生素可以通过改变其新陈代谢,帮助生存和加速抗药性进化来无意中使细菌受益匪浅。罗特邮政的健康研究识别出新的触发抗生素耐药性,首次出现在科学询问者上。

来源:Scientific Inquirer

抗生素应该消除细菌,但是这些药物有时会给微生物带来意外的优势。

Rutgers Health的一项新研究表明,尿路感染的主食治疗环丙沙星将大肠杆菌(大肠杆菌)置于一种能量危机中,从而使许多细胞免于死亡,并加快了全面抗性的进化。

新研究

“抗生素实际上可以改变细菌代谢,”罗格斯新泽西州医学院的学生巴里·李(Barry Li)说,攻读医师 - 科学家的双重博士学位,也是自然传播中发表的论文的第一作者。 “我们想看看这些变化对虫子生存的机会有什么影响。”

罗格斯新泽西医学院 自然通讯

li和高级作者贾森·杨(Jason Yang)专注于三磷酸腺苷(ATP),这是为细胞提供动力的分子燃料。当ATP水平崩溃时,细胞会遇到“生物能应力”。为了模仿这种压力,团队用遗传排水量不断地燃烧ATP或其堂兄烟酰胺腺苷二核苷酸(NADH)设计了大肠杆菌。然后,他们将工程菌株和正常细菌与环丙沙星相结合。

Jason Yang

结果使研究人员感到惊讶。该药物和遗传流失削减了ATP,但细菌并没有放慢速度,而是升温了。呼吸飙升,细胞吐出可能损害DNA的额外的活性氧分子。那个疯狂产生了两个令人不安的结果。

首先,更多的细菌细胞存活。

在时间杀伤测试中,与无重理对照组相比,许多应力细胞都风化了致命的环丙沙星剂量的十倍。这些被称为持久细胞的顽强的散落者较低,直到药物消失,然后反弹以引发新的感染。

人们长期以来一直将缓慢的代谢归咎于持久的细胞形成。

后续实验将保护性响应追溯到严格的响应,这是一种细菌警报系统,可在应力下重新编程细胞。