医学
科学家发现耐药菌的新弱点
科学家们警告，抗生素耐药菌预计到2050年将导致多达200万人的死亡，因此迫切需要新的感染控制策略。美国和西班牙的研究人员发现，某些细菌为其抗药性付出了沉重的代价，这一发现可能为我们抵御感染提供了新的思路。
加州大学圣地亚哥分校的分子生物学家Gürol Süel表示：“我们发现了抗生素耐药菌的一个阿基琉斯之踵。”他指出，我们可以利用这一代价，抑制抗药性的发展，而无需使用药物或有害化学物质。
在探讨耐药菌为何不一定主导其非抗药性亲属的过程中，加州大学的生物学家Eun Chae Moon和同事们发现，某些保护机制实际上是有代价的，特别是在镁离子浓度低的环境中，这削弱了细菌的生存能力。Süel解释说：“虽然我们通常认为抗生素抗药性是细菌生存的主要优势，但我们发现，适应镁缺乏环境的能力对细菌繁殖更为重要。”
通过降低环境中的镁含量，可以抑制细菌的繁荣生长。而且，由于未突变的菌株没有这一缺陷，减少关键营养元素不会对健康微生物群所需的细菌产生不利影响。
镁离子等带电金属能够稳定细胞内的核糖体，这些微机器负责产生蛋白质。镁离子在细胞能量生成过程中也发挥着重要作用。一种突变的L22核糖体在某些枯草芽孢杆菌中，既能保护菌株免受抗生素的影响，又会紧密结合带电的镁原子，从而减少了ATP的可用量，影响细胞能量的生产。文和团队的模型显示，这种生理代价削弱了突变菌株的生长和扩散能力，相比之下，未突变的枯草芽孢杆菌却更具优势。
研究人员在论文中写道：“细胞内对有限镁资源的竞争可以抑制抗生素抗药性核糖体变种的建立。”这意味着，在没有抗生素压力的情况下，未突变的枯草芽孢杆菌比抗生素抗药性的菌株更具适应性。
Süel解释说：“通过更好地理解抗生素耐药菌的分子和生理特性，我们可以找到新的控制方法，而无需使用药物。”有限的比较表明，并非所有突变的核糖体变种都有这种弱点，因此研究人员渴望探索其他细菌中类似的机制。
Moon和团队总结道：“我们希望我们的研究能够帮助识别阻碍抗生素抗药性菌株的条件，而无需开发新的抗生素。”
本文译自 ScienceAlert，由 BALI 编辑发布。