研究发现消除抗生素抗性细菌的新线索

得克萨斯州A&M AgriLife研究人员发现，病毒可以阻止细菌彼此共享抗药性基因。结果提示了治疗感染的新方法，并描述了生物圈高度多样化，很大程度上未开发的部分的新特征。

该研究报告最近发表在《美国国家科学院院刊》上，由得克萨斯州A&M农业与生命科学学院生物化学与生物物理系副教授曾兰英博士领导。

一些噬菌体如何感染细菌

仅感染细菌的病毒称为噬菌体，简称噬菌体。噬菌体是地球上数量最多的生物实体。土壤充满了噬菌体，人类的肠道也充满了噬菌体，感染和消灭细菌的噬菌体在抵抗抗生素耐药性细菌感染方面已经发现了有希望的用途。

一些噬菌体仅感染表面包含称为菌毛的圆柱形结构的细菌。菌毛以拉丁语pilus命名，意为长矛，它使细菌能够转移具有有利性状的基因，例如抗药性，并增强细菌移动和攻击宿主细胞的能力。由于菌毛与细菌毒性有关，研究人员想知道是否可以开发新的药物来使该功能失活。尽管细菌从菌毛中受益的方式很明确，但噬菌体如何利用菌毛感染细菌仍然难以捉摸。

噬菌体竞争

Zeng的小组使用荧光显微镜研究了噬菌体MS2如何进入大肠杆菌细胞。研究人员创造了发荧光并且完全具有传染性和稳定性的MS2噬菌体。噬菌体附着在大肠杆菌细胞上的菌毛上，使菌毛通过荧光显微镜可见。

通过一系列实验，曾庆红，她的研究生Laith Harb和其他合著者获得了对MS2噬菌体感染大肠杆菌时发生的情况的详细描述。

研究小组发现，噬菌体附着在菌毛上后，菌毛会缩回，从而将噬菌体带到细菌细胞表面。然后，菌毛在噬菌体后面折断。健康的大肠杆菌可以补充断裂的菌毛，而被MS2感染的细胞则不能。这样，防止了其他噬菌体感染同一细胞。到达细胞的第一个噬菌体获得竞争优势。

“就像，'好吧，这个牢房是我的。” 噬菌体建立了自己的领地。”曾得克萨斯州A&M农业生命研究的一部分，噬菌体技术中心的核心教员Zeng说道。

由于这种现象使感染噬菌体得到了增强，因此这种现象可能在其他利用菌毛感染细菌的噬菌体菌株中普遍存在。

医学的新思路

曾说，该结果可能在医学上有用。首先，使用噬菌体降低细菌的毒性可以使免疫系统有时间抵抗感染。其次，结果指出了一种应对感染的方法，这种方法对患者而言可能比抗生素或使用噬菌体疗法消灭细菌更为温和。

与传统的噬菌体疗法相比，我们的方法的优势之一是您不会杀死细胞，而只是将其解除武装。杀死细胞可能会引起问题，因为细胞内部可能含有毒素，可以释放到宿主体内。”

曾兰英，博士，德克萨斯农工大学农业与生命科学学院，生物化学与生物物理系，副教授

靶向菌毛的噬菌体也可以增强抗生素的作用。一些细菌感染仅对高剂量的抗生素有反应，这可能引起副作用。向混合物中添加噬菌体可以使医生减少所需的抗生素剂量。

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