抗生素的重要意義至今無(wú)可代替。幾十年來(lái)，抗生素從曾經(jīng)致命的感染中拯救了無(wú)數(shù)人的生命，為人類傳染病的防治做出了重要貢獻(xiàn)。

但也由于人們的濫用和誤用在當(dāng)前造成了不可忽略的耐藥危機(jī)。如今，這些不可或缺的抗生素正迅速失去效力，并對(duì)人們的健康和經(jīng)濟(jì)帶來(lái)沉重負(fù)擔(dān)。除了減少抗生素的耐用和誤用，尋找抗生素的代替方法已經(jīng)刻不容緩。

在對(duì)大腸桿菌的研究中，麻省理工學(xué)院（MIT）的研究人員發(fā)現(xiàn)，參與代謝的基因突變也能幫助細(xì)菌逃避幾種不同抗生素的毒性作用。

陳根：新陳代謝的基因突變，將幫助細(xì)菌產(chǎn)生抗藥？

此前，已有研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用抗生素治療時(shí)，許多細(xì)菌被迫加快新陳代謝，導(dǎo)致有毒副產(chǎn)品的積累。這些副產(chǎn)品會(huì)損害細(xì)胞并導(dǎo)致其死亡。然而，盡管新陳代謝在細(xì)胞死亡中起著作用，但科學(xué)家們還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何證據(jù)表明這種新陳代謝壓力會(huì)導(dǎo)致幫助細(xì)菌逃避藥物的突變。

此次研究中，研究人員進(jìn)行了一項(xiàng)類似于通常用于尋找抗生素耐藥性突變的研究。在這種類型的篩選也稱為適應(yīng)性進(jìn)化篩選，研究人員從實(shí)驗(yàn)室的大腸桿菌菌株開(kāi)始，然后用逐漸增加劑量的特定抗生素處理細(xì)胞。

經(jīng)過(guò)第一次適應(yīng)性進(jìn)化篩選中，研究團(tuán)隊(duì)分析了比以前研究的更多的大腸桿菌細(xì)胞和更多的基因。這使他們確定了24個(gè)代謝基因的突變，包括與氨基酸代謝和碳循環(huán)有關(guān)的基因——這套化學(xué)反應(yīng)使細(xì)胞從糖中提取能量，釋放二氧化碳作為副產(chǎn)品。

第二次篩選中，研究人員強(qiáng)迫細(xì)胞進(jìn)入高度代謝狀態(tài)。隨著溫度的變化促使細(xì)胞進(jìn)入非常活躍的新陳代謝狀態(tài)，與此同時(shí)，它們也逐漸進(jìn)化出對(duì)藥物的耐藥性。

隨后，研究人員對(duì)這些細(xì)菌的基因組進(jìn)行了測(cè)序，并將第一次篩選中的一些與代謝相關(guān)的突變，加上代謝基因的額外突變，與從患者中分離出來(lái)的耐藥細(xì)菌的基因組庫(kù)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)了許多相同的突變。

研究人員表示，這些發(fā)現(xiàn)提出了一種可能性，即迫使細(xì)菌進(jìn)入高度代謝狀態(tài)可以提高現(xiàn)有抗生素的有效性。在未來(lái)，或?qū)⒂懈嘈碌难芯客緩絹?lái)跟進(jìn)以破解抗生素的耐藥危機(jī)。