Science重要论文：抗生素，独特的刺客
近年来，微生物学领域的大批论文向从前所有关于抗生素抗菌机制的认识发出了挑战。“一系列研究这一现象的论文涌现出来，表明抗生素借助了一种普遍的杀伤机制，”美国东北大学抗菌剂发现中心主任、生物学系著名教授Kim Lewis说。
最初人们认为，三种主要类别的杀菌性抗生素各自利用了一种独特的途径来杀死细菌细胞——就像专业刺客只接受单一类型的武器训练一样。然而，那些最新的研究则提出，抗生素是以相同的途径发挥作用，促使细菌细胞生成了称作活性氧簇(ROS)的化合物。
“如果他们是对的，这将是一项重要的研究发现，有可能改变我们治疗患者的方式，”Lewis实验室高级研究员Iris Keren说。
Lewis说，这正是科学通常的运作方式，即不断向主流观点提出挑战。然而，在发表于《科学》(Science)杂志上的一篇新文章中，Lewis、Keren和研究伙伴们表明，这一选择性假设不能成立。他们发现，即使细菌无法生成ROS，仍易受到抗生素影响。此外，一些抗生素在需氧和厌氧两种条件下均能挥舞他们的致命魔术棒，而活性氧簇只能在氧供以燃料之时才会形成。
“我们选择了做最简单和最严格的实验来证明这一假设是无根据的。抗生素的杀伤作用与ROS生成无关，”Lewis说。伊利诺伊大学的研究人员在另一项研究中确证了这些结果。
研究小组在有氧和缺氧两种情况下用抗生素处理了细菌培养物。除了气体环境。两种处理完全相同。研究人员发现两个种群之间的细胞死亡没有差异。
在开展这些实验之前，Lewis研究小组首先检测了一种荧光染料的信号，过去研究人员利用这种荧光染料来作为ROS水平指示剂。研究小组用各种抗生素处理了细菌细胞，并检测了这一信号的强度。由于假定抗生素会提高ROS水平，人员预计抗生素浓度增高会与强信号相关。然而，Lewis研究小组却没有看到这样的相关性。
“然而相关性和直接观察结果之间还存在一些分歧，”Keren说。为了用明确的数据支持他们的观察结果，研究小组成员将具有较强荧光信号的细胞从弱信号的细胞分离出来，用相同的抗生素处理它们。结果，两个群体经受了相等的细胞死亡。
“Lewis研究组的研究表明，与当前的观点相反，抗生素显然没有通过诱导活性氧簇来杀伤细菌，”MedImmune公司传染病和疫苗负责人，iMed研究和开发副总经理Steven Projan说：“研究结果相当清楚，但也给我们留下了一个谜题——抗菌药物到底是如何帮助感染人群清除细菌感染的?在这一点上，我们或许应该摈弃抗生素采取了‘一刀切’的方法杀伤细菌这一想法，”Projan说。
有了这些研究结果，Lewis和Keren希望该研究领域能够将他们的努力焦点放到在了解抗生素消灭细菌的真实机制上，以有效解决慢性细菌感染，这一当今公共健康面临的最紧迫的问题。
-
项目成果
-
项目成果
