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      對(duì)一種抗生素有抗性的大腸桿菌菌株可以保護(hù)附近生長(zhǎng)的其他細(xì)菌
      
			
      
				2019-01-22 11:15:55
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      麻省理工學(xué)院的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，在一種含有兩種藥物的環(huán)境中，兩種對(duì)一種抗生素具有抗性的細(xì)菌可以相互保護(hù)。研究結(jié)果表明，共生是一種不同物種相互作用的現(xiàn)象，可以幫助細(xì)菌形成抗藥性群落。這是微生物中第一個(gè)被稱為交叉保護(hù)的共生現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)證明，這在大型動(dòng)物中更常見(jiàn)。
      

      對(duì)一種抗生素有抗性的大腸桿菌菌株可以保護(hù)附近生長(zhǎng)的其他細(xì)菌
      

      研究人員集中于兩個(gè)菌株的大腸桿菌(E.coli) ，一個(gè)抗氨芐青霉素和其它耐氯霉素。這些細(xì)菌和許多其他細(xì)菌通過(guò)產(chǎn)生分解抗生素的酶來(lái)抵御抗生素。作為副作用，通過(guò)從環(huán)境中除去抗生素，這也可以保護(hù)不產(chǎn)生這些酶的細(xì)胞。“任何時(shí)候你都要分解抗生素，就有這種交叉保護(hù)的潛力，”Latham家庭職業(yè)發(fā)展副物理學(xué)教授杰夫戈?duì)栒f(shuō)，該研究的高級(jí)作者出現(xiàn)在“國(guó)家訴訟”雜志上?？茖W(xué)院 5月16日那周。
      

      麻省理工學(xué)院的研究小組發(fā)現(xiàn)，實(shí)際上，兩種菌株都可以在存在兩種抗生素的環(huán)境中存活，即使每種菌株只對(duì)一種藥物有抗藥性。在自然界中也可能發(fā)現(xiàn)這種情況，特別是在許多細(xì)菌菌株生活在一起的土壤中。“他們每個(gè)人都在制造不同的毒素，每個(gè)毒素都能抵抗不同的毒素，”戈?duì)栒f(shuō)。“許多抗生素是由微生物產(chǎn)生的，作為土壤中微生物之間發(fā)生的戰(zhàn)斗的一部分。”
      

      戈?duì)柡凸餐谝蛔髡逧ugene Yurtsev和Arolyn Conwill都是麻省理工學(xué)院的研究生，他們也發(fā)現(xiàn)兩種菌株的種群隨著時(shí)間的推移而發(fā)生振蕩。群體振蕩在捕食者 - 獵物相互作用中很常見(jiàn)，但在共生相互作用中很少見(jiàn)，例如本研究中所見(jiàn)的交叉保護(hù)。
      

      在他們的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，研究人員每天通過(guò)將約1%的人口轉(zhuǎn)移到新的試管中來(lái)稀釋細(xì)菌群，其中添加了新的抗生素。他們發(fā)現(xiàn)，雖然細(xì)菌總數(shù)大致保持不變，但每種菌株的相對(duì)百分比存在較大波動(dòng)，在約三天的時(shí)間內(nèi)變化接近1,000%。
      

      例如，如果氨芐青霉素抗性菌株在循環(huán)開(kāi)始時(shí)更加豐富，它會(huì)迅速使環(huán)境中的氨芐青霉素失活，從而使氯霉素抗性菌株開(kāi)始生長(zhǎng)。一旦另一種菌株膨脹到足以使大部分氯霉素失活，氨芐青霉素抗性菌株才開(kāi)始生長(zhǎng)，此時(shí)氯霉素抗性菌株已經(jīng)超過(guò)了氨芐青霉素抗性菌株。
      

      “共生主義表現(xiàn)出振蕩，因?yàn)樵谶@個(gè)周期結(jié)束時(shí)，在生長(zhǎng)周期開(kāi)始時(shí)更加豐富的壓力可能會(huì)減少，”戈?duì)栒f(shuō)。
      

      在較低的抗生素濃度下，細(xì)菌群體可以無(wú)限期地以這種振蕩模式存活，但是在較高的藥物濃度下，振蕩使群體不穩(wěn)定，并最終坍塌。
      

      戈?duì)枒岩?，在人類腸道等自然環(huán)境中也會(huì)出現(xiàn)類似的人口振蕩，因?yàn)榧?xì)菌會(huì)隨著腸道運(yùn)動(dòng)一起離開(kāi)身體，或者在細(xì)菌被降雨沖走時(shí)會(huì)在土壤中出現(xiàn)。
      

      戈?duì)柕膶?shí)驗(yàn)室現(xiàn)在正在研究生活在蠕蟲(chóng)線蟲(chóng)中的細(xì)菌的這種共生。研究人員還在研究這些類型的種群振蕩如何在大的地理區(qū)域內(nèi)同步，以及種群之間的遷移如何影響這種同步。
      
			

			
        
      
			
      
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