新發現！細菌自我犧牲以抵抗抗生素

細菌有多種策略可以在抗生素中存活：對藥物產生遺傳抗性，推遲生長或隱藏在保護性生物膜中。普林斯頓大學和加州州立大學北嶺分校（CSUN）研究人員的新成果揭示了另一種方法：自我犧牲。

研究人員發現，在用特定抗菌分子處理的大腸桿菌群落中，一些垂死的細胞吸收了大量的抗生素，使其鄰近細胞能夠存活並繼續生長。研究人員創造了一種綠色熒游標記的目標抗生素。這是一種稱為LL37的肽分子，由人類皮膚，氣道和其他經常接觸外界細菌的器官自然產生。 如上圖所示，通過熒光跟蹤技術，在一群細菌中發現抗生素在一部分垂死細胞中積聚。

普林斯頓大學機械和航空航天工程系副教授Andrej Ko?mrlj與CSUN團隊合作開發了一個數學模型，以更全面地解釋這一現象並幫助進一步地研究。

圖丨在用特定抗菌分子（綠色標記）處理的大腸桿菌細菌群落中，一些垂死細胞吸收大量抗生素，使其鄰近細胞能夠存活並繼續生長。該圖是細菌生長4小時的延時圖像（來源：Beatrice Trinidad）

該模型描述了細菌群落在不同濃度抗菌劑下的動態變化，顯示了死細胞是如何隔離危險分子的並預測了存活細胞的延遲生長。計算結果證實了CSUN的物理學副教授，同時也是Ko?mrlj的研究的共同作者 - Sattar Taheri-Araghi實驗室的實驗。

Ko?mrlj說：「該模型提供了實際工作原理的物理學解釋。我們驚訝地發現，抗菌肽的關鍵抑制濃度取決於細菌的數量，而我們的模型能夠解釋發生這種情況的原因。」

Taheri-Araghi說：「儘管有了這種新的理解，但仍然存在關於分子水平發生的問題。這項研究為以前從未提出過的許多問題打開了大門。我們的研究結果將對解釋已存在數十億年的細菌的進化產生深遠影響，以及用於設計和管理新型抗生素藥物。」

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！