持久性细菌如何通过抗生素攻击“睡眠”

瑞士研究人员已经揭示出细菌如何通过减慢其新陈代谢并进入某种深度睡眠状态，即使没有抗药性也能在抗生素治疗中生存下来，并将其结果发表在《PNAS》杂志上。

抗药性细菌变得不那么敏感，例如通过分解药物，从而逃避了抗生素的作用。但是有些细菌还有另一种生存策略：它们进入睡眠状态，从而能够耐受抗生素，从而经受住了治疗。一旦治疗完成，细菌就会醒来并重新建立感染。这种“顽固”状态会导致反复感染和难以治疗的感染，从而增加了抗生素耐药性的风险。

为了获得对该细菌种群的新见解，并由瑞士国家科学基金会资助，研究人员研究了金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）细菌，这种细菌在许多人的皮肤上都发现，经常引起侵袭性和难以治疗的感染。研究人员从被感染的患者身上获取细菌，并将其培养在陪替氏培养皿中，在培养皿中某些细菌菌落比其他细菌菌落要小。

“这告诉我们，样品中含有的细菌执着，”研究的共同作者Annelies Zinkernagel教授说，从苏黎世大学和苏黎世大学医院。“与其他细菌不同，持久性细菌必须首先'唤醒'，从而导致营养培养基中的生长延迟。” 对患者样本中的持久性细菌的检测和分析特别令人感兴趣，因为关于持久性细菌的大多数先前研究都使用了在实验室中长时间培养且并非直接从患者身上获取的细菌。

为了确定细菌持续存在的条件，研究人员进行了各种压力测试。压力因素包括人类免疫细胞，抗生素或酸性环境的存在（如脓肿一样）。研究人员发现，压力条件越极端，持久性细菌的百分比就越高。

研究人员使用最近从患者身上分离出的细菌，通过观察整个细菌蛋白质组（称为蛋白质组），分析了持久性机制如何发挥作用。他们的分析表明，已经进行了全面的分子重编程并减缓了持久性物质的新陈代谢。然而，细菌并没有进入完全的睡眠状态，因此并没有完全停止。这样，细菌增加了它们在不利环境中生存的机会。一旦环境变得更加好客，持久性细菌就会逆转这些变化并再次具有传染性。

“细菌不会阻止新陈代谢而是减慢新陈代谢并改变新陈代谢的想法并不是全新的；但是，它仍然是有争议的。我们的研究非常精确地证实了这一想法。” Zinkernagel教授说。她指出，当前的研究主要针对持久性细菌，而先前的实验是基于混合种群的：“因此，结果可能会受到其他细菌的影响，这些细菌通常占多数。”

对这些机制的更好理解将有助于开发针对持久性细菌的新疗法，研究人员还表明，靶向细胞膜的维生素A衍生物具有抗击代谢活性较低的细菌的潜力。另外，Zinkernagel教授说：“如果我们成功地重新激活这些细菌的生长，它们将可能不再能够逃避抗生素。”