Nature子刊：耐药细菌的一个“锌”弱点

　　

麦克马斯特大学的研究人员发现了耐药细菌的一个关键弱点：锌或缺乏锌。

在最近发表在《Nature Microbiology》杂志上的一项研究中，研究人员发现锌在世界上一些最危险的细菌如何抵抗抗生素方面起着至关重要的作用。

麦克马斯特大学生物化学和生物医学科学系教授Eric Brown是这项研究的首席研究员。他说，剥夺细菌的某些营养物质会导致重要的生理变化，使它们越来越容易受到抗生素的攻击，包括那些它们曾经抵抗的抗生素。Eric Brown说：“在过去的一百年左右的时间里，科学家们通常在能想象到的最丰富的条件下研究细菌。我的实验室长期以来一直有兴趣做完全相反的事情：研究营养压力下的细菌。”

在这项特殊的研究中，研究人员试图探索营养压力如何阐明治疗对一类重要抗生素碳青霉烯类抗生素具有耐药性的感染的新方法。

“碳青霉烯类是最后的抗生素——当其他方法都失败时使用的临床重要药物，”Brown实验室的博士候选人、这篇新论文的第一作者Megan Tu说。“不幸的是，像其他抗生素一样，它们的功效正受到耐药性基因的威胁，而这些基因在临床上没有可用的解决方案。”

为了探索抵抗这些药物的细菌的新弱点，研究人员在锌限制的环境中对它们进行了研究。在这些条件下，他们发现细菌通过一种特殊的、共同的机制来抵抗碳青霉烯类的能力伴随着“适应性成本”——或者说是一种权衡。

Brown是麦克马斯特大学Michael G. DeGroote传染病研究所的一名成员，他建议想象一个穿着盔甲的骑士——一只手拿剑，另一只手拿盾牌。“那是细菌，”他说。当缺乏锌等关键营养物质时，骑士就失去了同时握剑和盾所需的力量，因此必须放下盾牌，以便双手握剑。“它仍然非常致命，但现在它的防御能力下降了，”他解释说。虽然它仍然可以冲破进入的碳青霉烯类，但失去了它曾经用来抵御其他抗生素的屏障，就会在细菌中创造出可以利用的新开口。

研究人员就是这么做的。

Brown， Tu和他的同事证明，在锌限制的条件下，通过抵抗碳青霉烯类，细菌对阿奇霉素敞开了大门，这是世界上最常用的抗生素之一。

Tu说：“我们没有找到一种新的候选药物来治疗这些抗生素耐药感染，而是找到了一种权衡，我们可以利用现有的药物。”

这项研究特别关注肺炎克雷伯菌和铜绿假单胞菌——ESKAPE中的“K”和“P”，ESKAPE是全球公认的六种最致命和耐药细菌病原体清单。

有趣的是，研究中的两种细菌都是一种被称为“革兰氏阴性”的细菌，布朗说，这种细菌传统上不受阿奇霉素的影响。因此，研究人员相信他们的研究为旧药物的新临床应用打开了大门，同时也巩固了营养压力作为耐药细菌新治疗选择的可行途径。

Brown说：“通常，在这方面的工作中，研究提出的问题比答案更多，这对推动事情向前发展至关重要。但这项研究是那些罕见的案例之一，实际上最终得出了一个响亮的结论——你可以用阿奇霉素治疗某些耐药的克雷伯菌和假单胞菌感染。”