新的研究揭示了大肠杆菌细胞是如何逃避抗菌治疗的

在最近的一项研究中，来自中国科学院青岛生物能源与生物过程技术研究所的研究人员使用了一种称为“拉曼光谱”的技术来识别大肠杆菌持久性细胞的关键特征。

　　

   

   

图:拉曼光谱在单细胞水平识别大肠杆菌持续存在。    

顽固分子的形成是类细菌的一个重要特征大肠杆菌（大肠杆菌)． 这些有毒细胞能够休眠，对抗菌素治疗具有高度耐药性，是导致各种复发慢性感染的关键原因，常见症状包括严重胃痛、呕吐和带血腹泻。

持久细胞的形成被认为是细菌最重要的策略之一大肠杆菌在药物治疗和恶劣条件下生存。然而，由于之前研究的技术限制，人们对它们是如何形成和工作的知之甚少。

“目前，大多数工作都是针对整个人群水平的持续性疾病。”“我们的研究有两个显著的改进。首先，生物化学合成和代谢活性大肠杆菌持久性细胞是根据其分子数量进行分析，而不仅仅是观察分裂率和/或生长状态。其次，我们的观察结果来自于对单个细胞的调查，而不是对整个细菌持续菌群的‘平均’水平的调查。”这种对单个细胞的关注已被证明对理解持久性细胞如何工作很重要。

研究人员用来了解持久性细胞的技术被称为拉曼光谱。这是一种著名的基于光的化学分析方法。光通过产生振动来激发样品。这种振动可以被精确地读取和解释。拉曼光谱结果通常被描述为细胞内分子的“指纹”。通过拉曼光谱技术，研究人员能够创建持久性细胞的概况，可用于随后识别类似的细胞。

传统上，持久性细胞一直被认为是处于休眠状态，因为它们在接受抗微生物治疗等压力时不会生长。然而，研究人员发现，代谢活动大肠杆菌Persister细胞明显高于参考菌株大肠杆菌． 香港大学的金立健教授说:“这一重要的新发现意味着，即使在休眠状态下，持久性细胞仍然保持活跃，这可能是它们能够在高剂量抗菌治疗中存活的关键方式之一。”

“基于先进的拉曼光谱技术，我们的研究首次评估了生物化学合成的相对水平大肠杆菌中国科学院青岛生物能源与生物过程技术研究所(QIBEBT)单细胞中心的博士生、论文第一作者陈荣泽说:“这表明，这些持久性细胞可能通过下调复制速率来发展内在策略，同时增强生物合成，以生存和随后的恢复。”

重要的是，这项新研究进一步揭示了大肠杆菌与参考品系相比，在不同条件下，其代谢活性水平增加大肠杆菌．

展望未来，研究人员希望目前的发现能在不久的将来带来更多的发现。“事实上，我们已经开发了一种名为cass - r(临床抗微生物药敏试验Ramanometry)的新仪器来识别和表征持久性病原体，通过揭示微生物致病性的机制，从而开发新的、个性化的治疗策略和方法，使研究可以扩展到其他病原体，并最终应用于临床，”单细胞中心的徐健教授说。