Cell子刊：复旦大学吕亮东团队揭示禁食的新作用——增强抗生素疗效

复旦大学吕亮东团队（复旦大学博士研究生崔淑俊为第一作者）在 Cell 子刊 Cell Metabolism 上发表题为：Fasting-induced ketogenesis sensitizes bacteria to antibiotic treatment 的研究论文。

该研究揭示了急性感染期间的禁食代谢能够增强抗生素对败血症的治疗效果，发现酮体分子乙酰乙酸（acetoacetate）通过影响细菌代谢发挥抗生素致敏作用的分子机理。这一发现为开发败血症治疗预后评价方案及精准治疗策略提供了科学依据。

在这项最新研究中，研究团队发现，禁食可增强抗生素对由鼠伤寒沙门氏菌、肺炎克雷伯菌和阴沟肠杆菌引起的鼠败血症的治疗效果，从而提高细菌清除率，并改善宿主免疫反应和存活率。这种效应是由禁食诱导的生酮作用（fasting-induced ketogenesis）介导的，也可以通过抗生素与酮体的联合疗法来实现。研究团队进一步证明了酮体分子乙酰乙酸（acetoacetate）是一种效应物，它能提高抗生素的杀伤力以及细菌外膜和内膜的通透性，从而使细菌对抗生素治疗更敏感。

从机制上来说，乙酰乙酸会耗竭细菌中的氨基酸，尤其是带正电荷的氨基酸和腐胺，从而导致细胞膜功能失常以及与氧化还原相关的死亡。

该研究的核心发现：

• 禁食可增强抗生素对小鼠败血症的治疗效果；

• 生酮作用是禁食诱导的抗生素敏感性的基础；

• 乙酰乙酸增加药物进入细胞并提高细胞毒性；

• 乙酰乙酸会扰乱细菌膜的通透性以及氨基酸的代谢。

总的来说，这项研究揭示了生酮作用在抗生素治疗中此前未被认识的作用，并进一步提出了一种基于酮体的治疗细菌性败血症的潜在策略。