Nature新闻：古代治疗法解决新难题

公元前400年，被称为“医学之父”的古希腊名医Hippocrates，首次描述了银的抗菌特性。现在，波士顿大学James Collins领导的研究团队，阐明了银对抗细菌的机理，文章于六月十九日发表在Science Translational Medicine杂志上。研究显示，这一古老的治疗方法，能帮助人们应对现代难题——细菌的耐药性。

　　

生物通报道：科学家们发现，细菌跟狼人和吸血鬼一样，都怕银。早在数千年前，人们就开始用这种贵金属来对抗感染。公元前400年，被称为“医学之父”的古希腊名医Hippocrates，首次描述了银的抗菌特性。不过一直以来，银的抗菌机理还是个谜。

据Nature网站的报道，波士顿大学James Collins领导研究团队，阐明了银对抗细菌的机理，文章于六月十九日发表在Science Translational Medicine杂志上。研究显示，这一古老的治疗方法，能帮助人们应对现代难题——细菌的耐药性。

“细菌的耐药性问题愈演愈烈，新抗生素的研发工作已经滞后，”Collins说。“我们希望能够让已有的抗生素更加有效。”

研究人员发现，离子形式的银主要通过两个途径，对细菌细胞展开攻击。一是使细胞膜更为通透，二是干扰细胞代谢，使其生成过量的活性氧化合物，毒害细胞。Collins指出，人们可以利用这两个机制，提高现有抗生素的治疗效果，杀死耐药菌。

征服耐药性

目前的许多抗生素，都是通过活性氧化合物的生成，来杀死目标细菌。研究人员用少量的银来促进这些药物的效果，发现这种方式能将抗生素的效力提高到10-1000倍。不少细菌耐药的基础是，将药物关闭在细胞之外，而银能够增加细胞膜的通透性，允许更多的抗生素进入细菌细胞。

研究还显示，银对细胞膜的破坏，提高了万古霉素对革兰氏阴性菌的效果。万古霉素是一种大分子抗生素，这类分子较大的抗生素，往往不能通过革兰氏阴性菌的保护性外壳。

饮鸠止渴？

Duke大学的传染病医生Vance Fowler指出，这项研究很有价值，但在实际操作中，需要特别注意银的潜在毒性。例如，在上世纪九十年代，人们曾经制作过一种心脏瓣膜，其中一个部件表面镀银以对抗感染。“这种心脏瓣膜能够很好的预防感染，”Fowler说。“但问题是银对心脏组织也有毒性。”结果是该尝试以失败告终。

在把银添加到抗生素之前，“我们必须非常小心的处理其毒性，”Fowler说。摄入过多的银会导致银中毒。

Collins指出，他们在小鼠实验中使用的银剂量很小，不会产生毒性，实验结果也很理想。不过他也认为，可以想办法进一步减少银中毒的风险，“如果能够了解，银的哪种性质使其得以有效抗菌，就有望找到无毒性的治疗策略”。

 

（生物通编辑：叶予）

生物通推荐原文摘要：

Silver Enhances Antibiotic Activity Against Gram-Negative Bacteria

A declining pipeline of clinically useful antibiotics has made it imperative to develop more effective antimicrobial therapies, particularly against difficult-to-treat Gram-negative pathogens. Silver has been used as an antimicrobial since antiquity, yet its mechanism of action remains unclear. We show that silver disrupts multiple bacterial cellular processes, including disulfide bond formation, metabolism, and iron homeostasis. These changes lead to increased production of reactive oxygen species and increased membrane permeability of Gram-negative bacteria that can potentiate the activity of a broad range of antibiotics against Gram-negative bacteria in different metabolic states, as well as restore antibiotic susceptibility to a resistant bacterial strain. We show both in vitro and in a mouse model of urinary tract infection that the ability of silver to induce oxidative stress can be harnessed to potentiate antibiotic activity. Additionally, we demonstrate in vitro and in two different mouse models of peritonitis that silver sensitizes Gram-negative bacteria to the Gram-positive–specific antibiotic vancomycin, thereby expanding the antibacterial spectrum of this drug. Finally, we used silver and antibiotic combinations in vitro to eradicate bacterial persister cells, and show both in vitro and in a mouse biofilm infection model that silver can enhance antibacterial action against bacteria that produce biofilms. This work shows that silver can be used to enhance the action of existing antibiotics against Gram-negative bacteria, thus strengthening the antibiotic arsenal for fighting bacterial infections.