阿奇霉素通过翻译抑制rpoS基因延缓铜绿假单胞菌对头孢他啶/阿维巴坦的耐药性进化

这篇研究揭示了阿奇霉素（AZM）与头孢他啶-阿维巴坦（CZA）联用可有效抑制铜绿假单胞菌（P. aeruginosa）耐药性进化，其机制通过核糖体分析发现AZM通过5′端稀有密码子阻滞rpoS mRNA翻译，进而降低应激反应σ因子RpoS的表达，最终减少CZA耐药突变频率。该发现为临床治疗多重耐药菌感染提供了新策略。

　　

阿奇霉素抑制铜绿假单胞菌对CZA的耐药性进化

背景与意义
抗生素耐药性危机迫使人们探索新型联合疗法。头孢他啶-阿维巴坦（CZA）作为β-内酰胺类/β-内酰胺酶抑制剂组合，虽对铜绿假单胞菌（P. aeruginosa）有效，但临床耐药株已出现。本研究首次发现大环内酯类抗生素阿奇霉素（AZM）能显著延缓CZA耐药性进化，并通过多组学技术揭示了其分子机制。

关键发现
AZM与CZA联用的协同效应
实验进化模型显示，AZM以剂量依赖方式抑制CZA耐药性发展。当CZA与AZM比例为1:6或1:8时，连续传代10天后CZA的MIC仍稳定在8 mg/L，而单用CZA组MIC显著上升。突变频率分析进一步证实，1 mg/L CZA使PA14耐药突变频率升高，而AZM（16 mg/L）可将其降至背景水平。

AZM调控应激突变相关基因
转录组分析发现，AZM（16 mg/L）下调了包括rpoS在内的18个应激诱导突变相关基因。其中，σ因子RpoS的缺失使PA14基础突变频率降低，且对CZA诱导的突变敏感性下降。qPCR验证AZM显著抑制rpoS及下游基因（如arcA、lon等）表达，提示RpoS是AZM作用的关键靶点。

AZM通过稀有密码子阻滞rpoS翻译
核糖体图谱显示，AZM导致rpoS mRNA 5′端核糖体堆积，而3′端密度降低。通过构建rpoS-His标签融合蛋白，发现AZM以剂量依赖方式抑制RpoS合成。进一步突变实验表明，rpoS第2-7位稀有密码子（如第4位稀有密码子使用频率<10%）是AZM抑制的关键位点：将其替换为常见密码子后，RpoS蛋白表达恢复，且耐药突变频率回升。

动物模型验证
在免疫缺陷小鼠肺部感染模型中，单用CZA治疗14天后出现MIC≥16 mg/L的耐药株，而CZA+AZM组未检测到耐药菌。肺部细菌载量分析显示，联用组细菌负荷稳定，而单药组持续上升，证实AZM在体内同样抑制耐药性进化。

机制模型与展望
AZM通过耗竭tRNA池，优先抑制含稀有密码子基因（如rpoS）的翻译。RpoS表达下降进一步减少应激突变相关通路激活，最终降低耐药突变率。该研究不仅阐明了AZM的新作用机制，还为临床应对碳青霉烯耐药铜绿假单胞菌提供了可行方案。未来需探索rpoS突变株对联合疗法的敏感性差异，并优化给药策略以延长抗生素生命周期。

创新性

1. 首次揭示AZM通过翻译调控而非传统抗菌途径延缓耐药性；
2. 发现rpoS 5′端稀有密码子是AZM作用的关键位点；
3. 体内外模型一致证实联用方案的临床转化潜力。