北卡羅萊納大學醫(yī)學院的科學家發(fā)現(xiàn)，細菌對抗生素的敏感程度或多或少，這取決于其中的特定細菌群落?？茖W家們特別發(fā)現(xiàn)，銅綠假單胞菌可以產(chǎn)生特定的分子因子，大大增加或降低抗生素殺死金黃色葡萄球菌的能力，金黃色葡萄球菌是另一種常與銅綠假單胞菌共感染的細菌。該研究結(jié)果發(fā)表在PLoS Biology上，指出了使用這些因子增強抗生素敏感性的新抗生素的可能性。

該研究還表明，了解細菌及其相互作用的精確組合如何成為治療細菌感染的臨床實踐的標準部分，尤其是涉及抗生素耐藥性的更危險的感染。目前，醫(yī)生通過與其他物種隔離檢查來檢測感染細菌的抗生素敏感性。“與銅綠假單胞菌的相互作用可以完全改變金黃色葡萄球菌對標準抗生素的敏感性，”研究高級作者，北卡羅來納大學微生物學和免疫學助理教授Brian P. Conlon博士說。

根據(jù)美國疾病控制和預防中心的數(shù)據(jù)，細菌和其他微生物對抗生素的耐藥性正在持續(xù)發(fā)生公共衛(wèi)生危機，導致美國每年約有200萬人感染，23,000人死亡。例如，銅綠假單胞菌是一種多藥耐藥病原體，與醫(yī)院獲得性感染相關(guān)，包括呼吸機相關(guān)性肺炎。對于金黃色葡萄球菌 ¬，一些菌株不會引起疾病。其他引起抗生素殺死的經(jīng)典“葡萄球菌”感染。然而，其他菌株是抗生素抗性的。

研究人員一直在努力尋找克服這些細菌和其他細菌抵抗力的方法。Conlon及其同事發(fā)現(xiàn)的克服抗生素耐藥性的一個線索是金黃色葡萄球菌有時采用緩慢生長的“低能量”狀態(tài)，這使得用抗生素殺死更加困難?？德〉膱F隊假設(shè)這種低能耗狀態(tài)可能來自種間競爭。換句話說，共同感染的細菌物種可能已經(jīng)進化出產(chǎn)生使微生物競爭者處于劣勢的因素的能力。這些因子可包括毒素，酶或特定菌株特有的各種細菌成分。

“我們知道銅綠假單胞菌通常與金黃色葡萄球菌共感染并分泌出與金黃色葡萄球菌代謝相混淆的因素，”康隆說。“所以我們的假設(shè)是，這種相互作用可能會使金黃色葡萄球菌進入抗生素抗性更強的狀態(tài)。”

Conlon及其同事，包括第一作者勞倫實驗室的研究生勞倫·拉德林斯基(Lauren Radlinski)進行了大部分實驗，他們在新研究中研究了這種可能性。他們建立了一組金黃色葡萄球菌培養(yǎng)物，將它們暴露于由14種不同的銅綠假單胞菌菌株分泌的分子中，然后測試每種培養(yǎng)物對三種抗生素之一的敏感性：萬古霉素，妥布霉素和環(huán)丙沙星。

結(jié)果令人震驚，并對臨床實踐產(chǎn)生影響。

在銅綠假單胞菌因素影響金黃色葡萄球菌的易感性所有三種抗生素，在某些情況下的巨大程度。正如預期的那樣，一些銅綠假單胞菌菌株顯著降低了金黃色葡萄球菌對妥布霉素和環(huán)丙沙星的敏感性。然而，令人驚訝的是，許多其他銅綠假單胞菌菌株大大增強了金黃色葡萄球菌對實驗中使用的抗生素的敏感性。“ 與沒有暴露于銅綠假單胞菌因子的金黃色葡萄球菌的對照培養(yǎng)物相比，例如，由八種銅綠假單胞菌菌株分泌的因子引起萬古霉素對金黃色葡萄球菌的殺滅100至1000倍，”Conlon說過。

研究人員確定了影響這些影響的三種特定銅綠假單胞菌因子：

一種名為LasA的蛋白質(zhì)切割酶增加了萬古霉素殺死金黃色葡萄球菌的能力。

一組稱為鼠李糖脂的脂肪相關(guān)分子增加了金黃色葡萄球菌對妥布霉素的攝取。

一種名為HQNO的小有機分子抑制金黃色葡萄球菌的代謝，將其轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍芰繝顟B(tài)，使其具有更強的抗生素抗性。

Conlon及其同事表示，有可能創(chuàng)造新的抗生素，其中包括易感性增強因子LasA和鼠李糖脂 - 和/或阻斷易感性降低因子HQNO - 以建立更好的抗嚴重細菌感染的武器庫。

另一種方法是開發(fā)簡單的細菌遺傳測試，使醫(yī)生能夠檢測到共感染細菌何時可能分泌顯著影響抗生素易感性的因子。

Conlon的團隊現(xiàn)在對銅綠假單胞菌菌株進行測序，以了解基因序列如何在菌株之間變化，以及這種變異如何影響這些菌株產(chǎn)生上述因素的能力，Conlon的實驗室已經(jīng)描述過。