抗生素可能會(huì)降低免疫細(xì)胞殺死細(xì)菌的能力

抗生素通常與機(jī)體的免疫系統(tǒng)協(xié)同作用以消除感染。然而，這些藥物可能具有廣泛的副作用，包括在抵抗病原體的過(guò)程中消除“好”細(xì)菌。麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)麻省理工學(xué)院以及Wyss生物啟發(fā)工程研究所的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究表明，抗生素還可以降低小鼠免疫細(xì)胞殺死細(xì)菌的能力，并直接改變生化環(huán)境通過(guò)治療引發(fā)可以保護(hù)細(xì)菌病原體。這項(xiàng)工作今天發(fā)表在Cell Host&Microbe上。

“抗生素與細(xì)胞，特別是免疫細(xì)胞的相互作用，以我們沒想到的方式，”共同第一作者，廣泛研究所和麻省理工學(xué)院的博士后學(xué)者Jason Yang說(shuō)。“當(dāng)你試圖預(yù)測(cè)一種藥物在不同的人或不同的感染中如何發(fā)揮作用時(shí)，生物化學(xué)背景，由周圍組織中的抗生素和細(xì)胞改變。”

面對(duì)日益增長(zhǎng)的抗生素耐藥性威脅，了解抗生素的無(wú)數(shù)影響也是研究人員和臨床醫(yī)生制定更好治療方法的關(guān)鍵目標(biāo)。資深作者James Collins是麻省理工學(xué)院教授，??麻省理工學(xué)院教授，??Wyss研究所的核心教員，他的實(shí)驗(yàn)室之前曾證明，幾種類型的抗生素可以破壞小鼠和人類上皮細(xì)胞中的線粒體，并且細(xì)菌易感性藥物可以被稱為代謝物的小分子影響，細(xì)胞作為代謝反應(yīng)的中間體釋放出來(lái)。

Yang和他的同事懷疑抗生素治療可能會(huì)以影響細(xì)菌和免疫細(xì)胞的方式進(jìn)一步改變感染微環(huán)境。為了研究，研究小組用常用的抗生素(稱為環(huán)丙沙星)治療感染大腸桿菌的小鼠，通過(guò)動(dòng)物的飲用水以相對(duì)于人類接受的濃度給藥，并量化生化變化。

研究人員發(fā)現(xiàn)抗生素治療引起了代謝產(chǎn)物的系統(tǒng)性變化 - 不是通過(guò)影響微生物組，而是直接作用于小鼠組織。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步調(diào)查，研究小組確定小鼠細(xì)胞釋放的代謝物使大腸桿菌對(duì)環(huán)丙沙星的抵抗力更強(qiáng)。抗生素暴露還通過(guò)抑制免疫細(xì)胞中的呼吸活動(dòng)而損害免疫功能：用環(huán)丙沙星處理的巨噬細(xì)胞不能吞噬和殺死大腸桿菌。

“你通常認(rèn)為抗生素會(huì)對(duì)細(xì)菌細(xì)胞產(chǎn)生重大影響，但在這里它們似乎會(huì)在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中引發(fā)反應(yīng)，”柯林斯說(shuō)。“藥物產(chǎn)生的變化實(shí)際上會(huì)對(duì)治療效果產(chǎn)生反作用。它們會(huì)降低細(xì)菌對(duì)抗生素的敏感性，藥物本身也會(huì)降低免疫細(xì)胞的功能。”

結(jié)果突出了抗生素調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)的潛力，并揭示了代謝微環(huán)境在解決感染中的重要性。“這項(xiàng)工作的方面表明，生化多樣性可能是不同藥物治療結(jié)果的驅(qū)動(dòng)因素，”楊說(shuō)。“如果我們更好地了解抗生素對(duì)不同細(xì)胞的特定影響，這可能有助于我們決定如何更好地治療感染。”

將研究結(jié)果轉(zhuǎn)化為人類健康需要更多的后續(xù)工作。“我們需要在更廣泛的條件下進(jìn)行額外的動(dòng)物研究，使用更廣泛的抗生素，并可能測(cè)量接受治療的人類患者的代謝物，看看還會(huì)發(fā)生什么，”柯林斯說(shuō)。

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