新型噬菌體Paride能喚醒休眠狀態的細菌並將其消滅在對抗超級細菌時非常有用
在惡劣的環境中,例如接觸到抗生素時,細菌會進入一種冬眠狀態,停止生長和分裂,直到情況平靜下來。這樣就很難完全消滅它們,並導致抗生素抗藥性問題日益嚴重,最終有可能使基本的感染也變得致命。
科學家發現了一種名為Paride 的新型噬菌體(如紫色所示),它可以攻擊休眠細菌Fabienne Estermann & Enea Maffei / 蘇黎世聯邦理工學院
經常處於休眠狀態的細菌以避免被抗生素或其他威脅消滅,這給治療帶來了困難。現在,科學家發現了一種病毒,它可以攻擊這些沉睡的細菌,在與藥物一起使用時能有效清除感染。
另一種治療方法是利用被稱為噬菌體的捕殺細菌的病毒來清除感染,但這種方法也面臨療效問題–這也主要歸功於細菌的休眠能力,直到危險過去。
蘇黎世聯邦理工學院的科學家假設,一定有某種噬菌體能夠攻擊處於這種休眠狀態的細菌。現在,經過多年的探索,他們終於發現了這樣一種噬菌體,並將其命名為Paride。研究小組發現,Paride 能夠感染銅綠假單胞菌,這種細菌是肺炎和尿道炎等一系列常見感染的罪魁禍首,而且越來越具有抗藥性。
重要的是,即使細菌處於休眠狀態,噬菌體也能做到這一點,不過科學家們還不確定它究竟是如何做到這一點的。目前,他們懷疑噬菌體首先使用分子”鑰匙”喚醒細菌,然後透過劫持細菌的繁殖機制進行繁殖。
研究團隊在銅綠假單胞菌的實驗室培養皿中測試了Paride 的抗菌作用。即使在休眠狀態下,噬菌體也能單獨消滅99%的細菌。這聽起來似乎很有效,但剩下的1%可能會重新聚集並造成問題。然而,當噬菌體療法與一種名為美羅培南的抗生素配對使用時,這種組合就能清除整個細菌群。
美羅培南本身對休眠細菌沒有任何作用,卻能有效攻擊活躍的細菌。可能是Paride喚醒了所有的細菌,殺死了大部分,而抗生素則消滅了其餘的細菌。
在後續試驗中,研究人員為患有慢性感染的小鼠注射了噬菌體、抗生素或兩種藥物。這兩種治療方法單獨使用效果都不是特別好,但合併使用對細菌有顯著的抑製作用。
這項研究的作者埃內亞-馬菲說:”這表明我們的發現不僅僅是實驗室的假象,也可能與臨床有關。這是文獻中描述的第一個能攻擊休眠狀態細菌的噬菌體” 。
研究小組表示,還需要做更多的工作來研究Paride 究竟是如何殺死沉睡中的受害者的,但這是朝著提高噬菌體療法的療效和應對超級細菌災難的方向邁出的充滿希望的一步。
這項研究發表在《自然通訊》雜誌。