抗生素促進細菌的菌膜生成的機制

　　許多人都把服用抗生素作為治療細菌感染的方法。而來自北卡羅來納大學教堂山分校研究者們認為這一觀點需要做一些修改了。

　　由該校微生物與免疫系的Elizabeth Shank博士以及藥學系的研究生Rachel Bleich主導完成的這項研究不僅為我們治療細菌感染提供了新的思路，而且從根源上改變了我們對微生物分泌抗生素的原因的理解。

　　"很長時間內我們所認為的細菌分泌抗生素的原因是殺死其它細菌，這也是我們喜愛它們的原因，然而，我們同時也清楚抗生物質有時候會產生嚴重的副作用，比如它會促進細菌菌膜的形成"。Shank與她的團隊發現促進菌膜形成壓根不是抗生素的副作用。這一發現說明細菌通過分泌抗生素促進菌膜的形成與其殺菌作用一樣，也是長久進化的結果。

　　菌膜是細菌群落表面的一層結構，牙醫們稱之為牙斑。有些情形下菌膜具有積極的作用，比如保護植物根系不受到病原體的侵染，然而同時它也是有害的，比如當細菌在患者的胃食管或導尿管處形成菌膜時就會引發疾病。

　　"許多細菌通過生成菌膜來抵抗外源微生物分泌的抗生素的殺傷作用，這是眾所周知的。但以前的觀點往往認為這是細菌受到刺激時的應激反應。我們的研究否定了這一觀點：我們發現一類抗生素能夠特異性促進菌膜的生成，這與它的殺傷作用并沒有關系。"Shank與她的團隊報道了一種土壤中的細菌：蠟樣芽孢桿菌能夠促進另一類細菌：枯草芽孢桿菌菌模的形成，具體的分子機制還不清楚。

　　通過質譜成像的手段，她們隨后發現了高硫青霉素是一類能夠促進菌膜形成的小分子信號物質。高硫青霉素是一類噻唑肽類抗生素，被一系列細菌所分泌。

　　Shank與其同事認為高硫青霉素具有兩個不同的特殊功能，但具體的原因她們并不清楚。另外，通過化學修飾的方式，她們改變了高硫青霉素一部分結構，發現改變后的分子失去了殺傷作用，但并不影響其促進菌膜生成的能力。

　　"這幾發現意味著抗生素能夠獨立地，同時地激活菌膜的生成，這一作用是通過某種特殊的信號傳遞方式完成的"，Shank說道，"這一發現改變了以往我們隊抗生素這一副作用的看法，也許對未來抗生素治療手段的改進上具有重要的意義"。