细菌耐药的速度,可能比我们想的更依赖"敌人"长什么样。一项新研究把目光投向了一千年前的一本医书:当研究人员把一份10世纪药方调制的混合物加到细菌培养物里,三种有害细菌对它的耐药性发展速度,明显慢于面对常规单分子抗生素时。
这项研究发表在9月3日的mSphere上。研究显示,这份中世纪药方会破坏细菌的细胞膜、改变促病基因的表达,还会干扰细菌之间的"通讯"。换句话说,它不是单点打击,而是同时从好几个方向下手。
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从一本10世纪的医书说起
人类和致病微生物的拉锯战已经持续了几千年。鼠疫、麻风、结核——这些疾病背后的微小敌人,人类对付了上千年。大约在10世纪,盎格鲁-撒克逊的抄写员们把一些有时靠谱、有时存疑的疗法汇编成了一部医学文本,名为Bald's Leechbook。
2015年,英国华威大学的微生物学家Freya Harrison和一支由微生物学家与历史学家组成的团队,在实验室里照着这本医书酿制了一种药方,名为Bald's eyesalve。做法听起来像一道黑暗料理:把大蒜、洋葱、牛胆汁和葡萄酒混合,放进黄铜容器里,静置九天。
在实验室测试中,Bald's eyesalve对金黄色葡萄球菌及其耐药形式MRSA表现出了出乎意料的有效抗菌活性。这个结果本身就够让人意外了——一份千年前的配方,居然能对付现代医院里最头疼的耐药菌之一。
但研究团队没有停在"有效"这一步。这一次,他们想知道的是:它到底是怎么起作用的?
它同时对细菌做了好几件事
研究人员测量了药方如何改变细菌培养物中的基因表达。结果显示,经过Bald's eyesalve处理后,金黄色葡萄球菌有数百个基因的表达发生了变化,其中包括与细胞膜组成和致病潜力相关的基因。
与此同时,药方还破坏了细菌的细胞膜——这本身可能就是致命的一击。更值得注意的是,即使浓度非常低,Bald's eyesalve也能削弱金黄色葡萄球菌形成生物膜的能力。生物膜是细菌抱团形成的顽固结构,也是它们抵抗抗生素的重要堡垒。此外,药方还抑制了细菌之间的细胞通讯,而病原体正是靠这套通讯系统协调行动、变得更具危害性。
用一句话概括:这份古药方不是"一枪打一个靶",而是同时拆掉了细菌的几根支柱。
耐药性发展速度的对比,才是关键
研究团队最后做了一组对比实验。他们分别用浓度递增的Bald's eyesalve和常用抗生素,处理金黄色葡萄球菌及另外两种病原体的培养物,观察耐药性出现的速度。
两周之后,结果出现了明显分化。面对传统抗生素的微生物,往往在接触到最初抑制其生长的8到16倍剂量时,依然能够旺盛生长。而面对Bald's eyesalve,它们只能耐受略微升高的浓度。
没有参与这项研究的加拿大里贾纳大学微生物学家Omar El-Halfawy对此的评价是:"差异非常显著。"
为什么古药方更难让细菌"学坏"?Harrison给出了一个解释:这份中世纪药物作用于细菌的多个靶点。对细菌群体来说,要想存活下来,"它们可能得同时突变多个靶点,而这很难"。
这正好解释了耐药性发展缓慢的原因。常规抗生素通常是单分子、单靶点,细菌只要在一个位点上发生突变,就可能获得耐药性。而面对多靶点攻击,细菌需要同时完成多项突变,概率自然低得多。
不是让你回家自己熬
听到这里,可能有人会想:大蒜、洋葱、牛胆汁、葡萄酒,家里凑一凑是不是也能行?
Harrison明确表示,她不指望人们自己动手制作Bald's eyesalve来治疗感染。"这样做非常不切实际,而且可能非常不可靠、很危险,因为它的变数太大了。"
她提出的方向是:研究人员可以用实验室制造的混合物,以适合临床的方式复现这种多管齐下的攻击。这种混合物包含药方中一小部分活性成分。"在那里面,存在着一组分子,它们负责了大部分效果——所以,我们能不能找出它们是什么?"
为什么这件事值得关注
目前,抗生素耐药性感染每年导致超过100万人死亡。这个数字背后,是现代医学一个越来越紧迫的困境:我们熟悉的抗生素正在一点点失效,而新药研发的速度跟不上耐药性出现的速度。
这项研究提供的思路,不是直接拿古药方去治病,而是从一份千年前的配方里,找到一种可能更"抗耐药"的作用模式。它提醒我们:对付细菌未必要靠单一分子精准打击,多靶点、多成分的组合,或许能让细菌更难找到破解之道。
当然,从实验室里的培养皿到真正可用的药物,中间还有很长的路。Harrison团队接下来要做的,是找出那组真正起作用的分子。至于它们能不能变成未来的抗菌药物,现在还没有答案——但至少,方向已经指出来了。
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