细菌酸性是解决抗菌耐药性的关键吗?

【字体: 时间:2021年07月22日 来源:University of Exeter

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  降低细菌的酸性有助于减少抗菌药物的耐药性,通过消除细菌,可以生存与抗生素治疗。

  

英国埃克塞特大学(University of Exeter)的科学家开发了一种新方法,允许用户在使用抗生素治疗之前、期间和之后测量单个细菌的pH值。

这项发表在mBio杂志上的研究为理解抗生素治疗后存活的细菌的特殊特性奠定了基础,这样就可以开发针对它们的新方法。

埃克塞特大学的研究小组发现,即使在抗生素治疗之前,与被抗生素治疗消灭的克隆细胞相比,导致大肠杆菌细胞存活的常见感染的细胞内pH值更酸性。这些存活的细胞被称为持久性细胞,因为它们负责持续的细菌感染,并有助于产生抗生素耐药性。

抗生素耐药性是最紧迫的公共卫生挑战之一,威胁着有效抗击传染病的能力。预计到2050年,每年将有约1000万人死于感染。

埃克塞特大学的研究小组发现了允许持久性细菌具有酸性pH值的机制。通过测量这些细胞的遗传属性,他们发现色氨酸代谢和羧酸分解代谢这两个细胞过程是持久性细菌的低pH值的原因。

埃克塞特大学生命系统研究所的生物物理学家Stefano Pagliara博士领导了这项研究,他说:“我们的发现表明,细胞内pH值的控制代表了细菌在抗生素治疗中存活的策略。我们的新数据提出了一种开发抗生素的策略,这种抗生素可以干扰持久性物质的关键细胞成分,并降低它们的酸度。”

该团队目前正致力于扩大这项研究,以查明细胞酸度是否对其他关键细菌病原体(如铜绿假单胞菌和假奥马尔博克霍尔德氏菌)的抗生素耐药性起关键作用,并确定在抗生素治疗前可以改变持久性细胞pH值的药物分子。

Journal Reference:

  1. Olivia Goode, Ashley Smith, Ashraf Zarkan, Jehangir Cama, Brandon M. Invergo, Daaniyah Belgami, Santiago Caño-Muñiz, Jeremy Metz, Paul O’Neill, Aaron Jeffries, Isobel H. Norville, Jonathan David, David Summers, Stefano Pagliara. Persister Escherichia coli Cells Have a Lower Intracellular pH than Susceptible Cells but Maintain Their pH in Response to Antibiotic Treatment. mBio, 2021; DOI: 10.1128/mBio.00909-21

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