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银增强抗生素的效果

健康 89xy 2周前 (11-19) 9次浏览

新的研究表明,低剂量的银可以大大增强抗生素对细菌的作用,使它们对药物的敏感性提高1000倍。研究人员希望他们的发现将赋予旧抗生素新的生命,包括那些微生物已经产生耐药性的抗生素。

哈佛大学怀斯生物启发工程研究所的吉姆·科林斯和他的同事们在6月19日发表在《科学转化医学》在线版上的一篇论文中报告了他们的发现。

他们发现,银不仅增强了多种常用抗生素的能力,从而阻止小鼠死于致命感染,而且使至少一种耐药细菌再次屈服于抗生素。

银的加入也扩大了万古霉素的作用,万古霉素是一种抗生素,通常只对杀死革兰氏阳性菌如葡萄球菌和链球菌有效;在银的帮助下,它杀死了革兰氏阴性菌,如那些导致食物中毒和危险的医院获得性感染的细菌。

(这两种细菌被命名为革兰氏阳性菌或革兰氏阴性菌,因为它们对汉斯·克里斯蒂安·格拉姆在19世纪开发的染色试验的反应不同:一组保留染色,另一组不保留)。

此外,研究小组还发现,银有助于处理两种感染,这两种感染通常需要反复前往诊所进行抗生素治疗。一种是由生物膜引起的,生物膜是覆盖在导管和假体关节上的粘糊糊的微生物层,另一种是由细菌引起的,这些细菌在抗生素治疗期间处于休眠状态,然后在治疗结束时重新繁殖,导致反复感染。

合成生物学的先驱、威斯学院的核心教员柯林斯在一份声明中说,他们的发现表明,银作为当前抗生素的辅助物,可以发挥非常有价值的作用。

事实证明,制药公司很难找到新药来解决日益严重的抗生素耐药性细菌问题,因此柯林斯和他的团队等科学家正在回顾一些旧的抗感染方法,甚至是20世纪40年代抗生素变得普遍之前使用的方法。

银长期以来一直用于预防和治疗感染,但它到底是如何工作的一直是个谜。

所以团队决定用新工具仔细看看,找出答案。

他们用一种含银的化合物处理正常和突变的大肠杆菌菌株,通过电子显微镜观察它们,并进行一些生化测试。

他们发现银化合物使细菌产生更多的活性氧
(ROS),这是所有活细胞作为代谢副产物产生的化学物质。

活性氧在帮助细胞执行正常功能方面起着重要作用。但是过量的话,它们会破坏蛋白质和DNA,还有细胞膜。

银化合物也导致细胞膜渗漏。

该小组想知道所有这些效应是否会使细菌抵抗抗生素的能力降低。

这就是他们的发现:即使在小剂量下,银也使大肠杆菌对庆大霉素、氧氟沙星和氨苄青霉素(三种广泛使用的抗生素)的敏感性提高了10到1000倍。

第一作者鲁本·莫罗斯-拉米雷斯说:

“如果你知道这个机制,你就能在组合疗法上取得更大的成功.”

在他们研究的下一部分,研究小组转向老鼠。

他们发现银使一种对四环素有耐药性的大肠杆菌的尿路感染屈服于抗生素。

在患有威胁生命的腹膜炎(一种由于腹部内层组织薄层感染而发生的炎症)的小鼠中,银帮助万古霉素挽救了90%的小鼠的生命。相比之下,当使用万古霉素而不使用银时,90%的小鼠死亡。

该小组随后测试了他们使用的银剂量,以检查它们是否有毒。他们发现他们使用的水平太低,不会伤害老鼠,也不会伤害人类细胞。

虽然这表明他们使用的剂量在人类患者中口服或注射是安全的,柯林斯说,他也是波士顿大学合成生物学中心的负责人。

“我们渴望探索Wyss正在开发的智能药物输送纳米技术如何帮助向感染部位输送有效但无毒的银。”

美国国立卫生研究院、霍华德·休斯医学研究所和威斯学院资助了这项研究。

在这项研究中,银的化学性质有助于使细菌对抗生素更敏感。在今年发表的另一项有趣的研究中,科学家展示了昆虫翅膀是如何在接触时杀死细菌的,只使用它们的物理结构,不受化学或生物制剂的帮助。昆虫翅膀表面的微小纳米图案将微生物撕裂。

由凯瑟琳·帕多克博士撰写


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