抗菌产品靠谱吗？三氯生实际上给细菌发了免死金牌
如今，超市的货架上摆放了各种各样的抗菌产品。人们也乐于接受抗菌或抑菌的概念。然而，美国华盛顿大学圣路易斯分校的一项新研究发现，一种本该杀死细菌的化合物让细菌变得更强壮，更容易在抗生素治疗中存活。
如今，超市的货架上摆放了各种各样的抗菌产品。人们也乐于接受抗菌或抑菌的概念。然而，美国华盛顿大学圣路易斯分校的一项新研究发现，一种本该杀死细菌的化合物让细菌变得更强壮，更容易在抗生素治疗中存活。
这项研究于2月19日发表在《Antimicrobial Agents & Chemotherapy》上，表明三氯生暴露可能在无意中将细菌推到一个状态，让它们能够耐受致死浓度的抗生素，包括那些常用于尿路感染治疗的抗生素。
三氯生（triclosan）是市场上许多“抗菌”产品中的活性成分。它被广泛添加到牙膏、漱口水、化妆品甚至婴儿玩具中，旨在减少或防止细菌生长。
“为了有效地杀死细菌，高浓度的三氯生被添加到许多产品中，”华盛顿大学生物系教授Petra Levin说。
2017年，美国FDA建议不要将三氯生添加到肥皂中，原因是存在安全问题，以及抗菌效果不佳。不过，这些指引并未阻止各大公司将其添加到其他产品中。更重要的是，“三氯生非常稳定。它在体内和环境中长期逗留，”Levin谈道。
这项新研究在小鼠中开展，揭示了三氯生暴露在多大程度上限制了人体对抗生素治疗的响应能力。此外，它还阐明了三氯生干扰抗生素治疗的细胞机制。
免死金牌
一些抗生素能够杀死细菌，而另一些则阻止它们生长。Levin及其同事对杀菌的抗生素特别感兴趣，这种抗生素可以杀死细菌细胞，通常属于治疗细菌感染的处方药。他们想了解，在杀菌抗生素存在的情况下，三氯生是否可以保护细菌免于死亡。
Levin实验室的博士后Corey Westfall用杀菌抗生素处理细菌，并追踪其长期存活能力。他们开展了两组实验。在一组中，他们先将细菌暴露在三氯生中，然后用杀菌抗生素处理。在另一组中，细菌未暴露于三氯生中。
“三氯生明显增加了存活细菌的数量，”Levin谈道。“通常来说，只有百万分之一的细菌能够在抗生素中存活，而免疫系统可有效控制它们。不过，三氯生的出现改变了这一切。如今有十分之一的细菌能够存活20小时。现在，免疫系统不堪重负。”
三氯生暴露让细菌逃过了抗生素的“追杀”。并且，这种保护性质不仅仅限于某一种抗生素。事实上，在暴露于三氯生之后，多种抗生素都被认为杀菌效果不佳。
“三氯生增加了细菌对多种抗生素的耐受，”Westfall说。“环丙沙星（Ciprofloxacin）是我们最感兴趣的一种，因为它是一种干扰DNA复制的氟喹诺酮，也是治疗尿路感染时最常用的抗生素。”
抗生素不管用了
当细菌（主要是大肠杆菌）进入并感染泌尿道时，就会发生尿路感染（UTI）。该疾病很常见，而三氯生暴露也很常见。大约75%的美国成年人尿液中含有可检测的三氯生，这个比例高得惊人。那么，三氯生在体内的存在会干扰尿路感染的治疗吗？
Westfall和Levin与华盛顿大学医学院的合作者一起回答了这个问题。他们让小鼠喝了含有三氯生的水，使其尿液中的三氯生水平与人类相似。“这个结果意味着我们能够检测在小鼠身上检测三氯生对人类的影响，”Levin说。
所有尿路感染的小鼠都接受环丙沙星的治疗。一部分小鼠饮用了含有三氯生的水。在抗生素治疗后，他们发现三氯生暴露小鼠的尿液和膀胱中含有大量细菌，未暴露小鼠的细菌数则明显较低。
“如果两组之间的细菌数量差异小于十倍，那么我们就很难确定三氯生是罪魁祸首，”Levin说。“现在，我们发现三氯生暴露小鼠尿液中的细菌多了100倍，这可不得了。”
这一惊人的结果带来了同样惊人的信息：当三氯生存在时，抗生素在治疗尿路感染时可能效果不佳，至少在小鼠身上是这样。
三氯生的帮手
那么问题来了，三氯生究竟如何干扰抗生素治疗？
Levin及其同事发现，三氯生与一种名为ppGpp的小分子共同作用，让细菌对抗生素不再敏感。ppGpp（鸟苷五磷酸或四磷酸盐）是细菌细胞内的一种小分子物质，可以抑制细胞生长。
在面对环境胁迫压力时，ppGpp的反应是关闭生物合成的通路，包括抑制DNA、RNA、蛋白质和脂肪的合成。这种反应有助于将资源从生长转为生存。
通常，杀菌抗生素通过靶向特定的生物合成通路而杀死细胞。例如，氨苄青霉素靶向产生细胞壁的酶，而环丙沙星靶向DNA合成。当这些通路被关闭时，杀菌抗生素难以完成其工作。
如果三氯生触发了ppGpp，那么生物合成受到限制，而杀菌抗生素也变得无效。不过，若细菌中缺乏ppGpp，那么照理说生物合成将继续进行，这些细胞也将被抗生素杀死。
Levin及其同事检验了这种假说。他们对大肠杆菌进行改造，使其无法产生ppGpp，并将其与野生型的大肠杆菌进行比较。大肠杆菌突变体中ppGpp的缺乏破坏了三氯生对细菌细胞的保护能力。
尽管未来还需要临床研究来明确证明三氯生干扰人类的抗生素治疗，但Levin认为，“我希望这项研究能够成为一项警告，提醒我们重新思考抗菌剂在日用品中的作用。”
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项目成果
