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Science子刊:抗生素耐药性新机制!缓慢生长足以导致细菌持久性形成

来源:本站原创 2019-08-08 07:16

2019年8月8日讯/生物谷BIOON/---细菌可以通过它们先前存在的遗传谱介导的表型变化抵抗抗生素的杀灭。这些变化可以在这个细菌群体的很大一部分中短暂地表现出来,从而产生耐受性,或者在这个细菌群体的较小部分中表现出来,从而产生持久性(persistence)。这种持久性使得细菌即便不携带对特定抗生素产生抗性的突变或基因,也能够在抗生素治疗中存活下来。除了破坏抗生素使用之外,耐受性细菌和持久性细菌促进抗生素抗性突变体的出现。

人们已提出几种模型来解释细菌持久性的形成,包括毒素-抗毒素模块(toxin-antitoxin module)中的毒素激活,信号分子鸟苷四(五)磷酸[(p)ppGpp]的产生,以及细胞内三磷酸腺苷(ATP)丰度的下降。概言之,他们将细菌持久性的形成归因于特定蛋白、代谢物和信号分子的丰度改变。

在一项新的研究中,来自美国耶鲁大学的研究人员报道尽管这些蛋白、代谢物和信号分子的丰度发生了变化,但是细菌持久性的形成仅由缓慢生长所导致的。相关研究结果近期发表在Science Signaling期刊上,论文标题为“Slow growth determines nonheritable antibiotic resistance in Salmonella enterica”。
图片来自Science Signaling, 2019, doi:10.1126/scisignal.aax3938。

这些研究人员证实不论在没有毒素-抗毒素模块或(p)ppGpp产生的情形下,还是在增加细胞内ATP丰度的条件下,沙门氏菌都表现出持久性。这些研究结果与其他的研究结果表明缓慢生长足以导致细菌持久性形成,这有可能导致某些细菌感染难以治疗。

这些研究结果表明对通常与细胞生长相关的核心活动的短暂干扰促进了细菌进入持久性状态,而这与导致生长变化的内在生理过程无关。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Mauricio H. Pontes et al. Slow growth determines nonheritable antibiotic resistance in Salmonella enterica. Science Signaling, 2019, doi:10.1126/scisignal.aax3938.
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