“超级细菌”遭遇克星?抗生素八千多种新组合效果惊人

2018年9月6日11:46:54科学探索2,461阅读模式

探索网9月5日报道 美媒称,科学家历来认为,配合使用两种以上的药物来对付有害细菌会产生递减效益。流行理论是,配合使用三种及以上药物的增量效益小到无足轻重,或者药物之间的相互作用会导致它们的效益相互抵消。但目前,美国加利福尼亚大学洛杉矶分校(UCLA)的生物学家小组发现了几千个抗生素组合,每个组合包括四五种抗生素。这些组合能更有效地杀灭有害细菌。

据美国每日科学网站9月3日报道,在病原体和常见感染对抗生素的耐药性越来越强之际,该发现可能是向保护公众健康迈出的重要一步。这一发现9月3日发表在《npj系统生物学和应用》杂志上。

研究人员用八种抗生素分析由四五种药物组成的每个组合对抗大肠杆菌的效果。共有18278个组合,其中许多组合中的药物剂量不一。他们预计其中一些组合对杀灭大肠杆菌会非常有效,但他们发现了数量惊人的强力组合。

报道称,对于他们测试的每一个组合,研究人员首先预测这个组合对阻止大肠杆菌生长的有效性。在含四种药物的组合中,1676个组合的效果超过预期。在含五种药物的组合中,6443个组合的效果超过预期。不过,研究报告的第一作者叶利夫·捷金说,有2331个四种药物的组合和5199个五种药物的组合效果低于研究人员的预期。

研究报告的另一位资深作者、UCLA生态学和进化生物学以及生物数学教授范·萨维奇说:“一些药物会攻击细胞壁,还有一些攻击DNA。这就像攻击一座城堡或堡垒,结合不同的进攻方式可能比单一进攻更有效。”

【延伸阅读】澳科学家发现新型超级细菌:对所有已知抗生素都具耐药性

探索网9月5日报道 法媒称,澳大利亚科学家9月3日警告说,一种对所有已知抗生素具有耐药性的超级细菌正在世界各地的医院病房悄无声息地传播。这种超级细菌会造成“严重”感染甚至死亡。

据法新社9月3日报道,墨尔本大学的研究人员在来自10个国家的样本中发现了这种多重抗药性细菌的3个变种,其中包括目前市场上出售的任何药物都无法可靠控制的欧洲菌株。

墨尔本大学微生物诊断部门公共卫生实验室的负责人本·豪登对法新社记者说:“我们最初在澳大利亚采集样本,然后进行了全球采样,发现在许多国家和世界各地的许多机构都存在这种超级细菌。”

他说:“它似乎已经蔓延开来。”

报道称,这种名为表皮葡萄球菌的细菌与更知名、更致命的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)有关。

报道还称,这种细菌自然存在于人的皮肤上,最常感染老年人和植入假体材料、比如导管和关节置换器的患者。

豪登说:“它可以是致命性的,但通常是在已经病得很重的住院患者身上……它很难根除,而且感染会很严重。”

豪登的小组研究了来自全球78家医院的数百份表皮葡萄球菌标本。

他们发现,这种超级细菌的某些菌株对自身的DNA做了一个小小的改变,导致对两种最常见的抗生素产生耐药性,而这两种抗生素通常是在治疗院内感染时同时使用的。

研究报告的作者之一、墨尔本彼得·多尔蒂感染与免疫研究所博士生琼·李(音)说:“这两种抗生素互不相关,因此你想不到一种变异会导致两种抗生素都失效。”

报道称,很多最强效的抗生素都是极其昂贵甚至有毒的,而且研究小组说,同时使用多种药物来预防耐药性的做法可能行不通。

研究人员说,他们认为这种超级细菌之所以正在迅速传播是因为在重症监护室使用抗生素的人特别多,那里的患者病情最重,强效药物是常规用药。

世卫组织早就警告说,抗生素的过度使用会引发新的致命性耐药菌株。

报道称,澳大利亚8月公布的另一项研究结果显示,一些医院的超级细菌对在医院病房使用的洗手液和消毒液中发现的醇基消毒剂变得越来越具耐受性。

豪登说,他的研究结果表明,需要更好地了解感染是如何传播的和医院要选择瞄准哪些细菌。这项研究结果发表在英国《自然·微生物学》月刊上。

他说:“这凸显了越来越多地使用抗生素正驱使更多的耐药细菌。”

他说:“在医院环境中,我们正在驱使更多耐药菌株,而抗生素耐药性无疑是全球住院治疗面临的最大风险之一。”(编译/王海昉)

(2018-09-05 08:59:51)

【延伸阅读】英媒:“纸电池”可用细菌发电

探索网8月21日报道 英媒称,一种由收集电子的细菌提供能量的纸电池有朝一日可以为环保的一次性设备提供动力。

据英国《新科学家》周刊网站8月19日报道,多年来,研究人员一直在研究纸传感器和电路板,但是为它们提供能量的是传统电池或简单的化学反应。纽约州立大学宾厄姆顿分校的高阳(音)和崔锡欣(音)发明了一种由细菌驱动的纸电池来做这项工作。

报道称,这种电池是用蜡纸制成的,上面有薄薄的金属和聚合物层来容纳细菌和收集电子。所使用的细菌类型被称为产电菌,它将电子从它们所吃的分子中抽出并转移到细胞外。

报道还称,这种电池是冻干的,以使细菌处于休眠状态,此外还配有一小袋液态细菌食品。当电池受到挤压时,液体会使细菌复活,它们就会开始吃袋子里的食品。

通过一系列反应,食物中的电子通过细菌转移,最终被吸收到电池中并为小型设备供电。

研究小组8月19日在波士顿举行的美国化学学会会议上介绍了他们的研究成果。

高阳说,目前,它只能用来为功率很低的设备提供动力,比如一个小计算器或LED灯。但他和崔锡欣希望,有朝一日这种电池能用于医学技术,比如孕期检查,目前医学技术使用的是不够环保的传统电池。

高阳说:“如果我们能在不使用传统电池的情况下提供动力,那么那些设备可能更便宜,也更环保。”

报道称,这种电池的保质期约为4个月,能够提供最多两天的电力。高阳说,它们还没有完全做好应用的准备,对于大多数的实际用途,它们需要提供大得多的电力,而这是他和同事们目前正在研究的问题。他说,通过叠加将几个纸电池串联起来可能有帮助。

(2018-08-21 14:21:29)

【延伸阅读】男子被狗舔后竟四肢截肢 专家:过半猫狗都有相关细菌

探索网8月4日报道 英媒称,一名来自威斯康星州的男子因被狗舔腿而严重感染,四肢截肢,他要想生存下来,仍需再进行至少三次手术。

据英国《每日邮报》8月2日报道,48岁的格雷格·曼陀菲尔自6月底住院之后,已进行了7次手术,他当时到密尔沃基地区的医院是因为有流感症状。

报道称,医生验血发现,他感染了一种名为犬咬嗜二氧化碳菌的细菌性病原体,这种细菌存在于健康猫狗的唾液中,可导致免疫系统受损的人类感染。

报道称,来自西本德的格雷格6月份开始出现类似流感症状,包括发烧、呕吐及腹泻。

报道称,当瘀伤开始出现在他的胳膊和腿上时,他急忙进行急诊。

医生告诉他,感染已扩散至四肢,由于组织和肌肉大量损伤,必须将他的四肢全部截肢。

美国国家卫生研究院表示,这种细菌存在于健康猫狗的唾液中。

2014年日本研究发现,这种细菌存在于69%的狗和54%的猫身上。

报道称,细菌可通过咬伤、舌舔或甚至接近动物而传染人类,甚至无需伤口或擦伤就能渗入皮肤。

报道称,2003年的法国研究显示,大部分人感染后不会表现出任何症状,但是免疫系统受损的人则会引发严重疾病。

福德瑞特医院与威斯康星医学院流行病学家西尔维娅·穆尼奥斯-普赖斯博士说,这种感染极为罕见。

博士说,爱动物的人无需惊慌:一般人死于交通事故的几率都大于被这种细菌感染。

穆尼奥斯-普赖斯说:“这极为罕见。不要扔掉宠物。以前和宠物怎么相处,现在还怎么做。”(编译/魏晓慧)

(2018-08-04 00:15:01)

【延伸阅读】肠道细菌有望防治沙门氏菌食物中毒

新华社北京7月31日电 美国斯坦福大学领衔的一项新研究发现,提高一种肠道细菌的水平,也许能帮助防治由沙门氏菌感染引起的食物中毒。

研究人员在新一期美国《细胞宿主与寄生体》杂志上报告说,他们在小鼠实验中观察到,体内富含拟杆菌的小鼠能有效抑制沙门氏菌。拟杆菌在代谢过程中会产生包括甲酸、乙酸、丙酸在内的一系列短链脂肪酸,抗沙门氏菌效果较好的小鼠体内的丙酸含量尤其高。

研究人员指出,许多短链脂肪酸能提高小鼠的免疫力,但丙酸不是这样,它直接抑制沙门氏菌的生长,方法是大幅度增加沙门氏菌内部酸度,从而延长其增殖生长所需的时间。

负责研究的斯坦福大学丹尼丝·莫纳克教授在一份声明中说,每个人在被细菌感染后都有不同的反应,有些人生病,有些人安然无恙。“为什么不同人有不同的反应,这一直是个谜,我们的发现也许为该现象提供一些解释”。

研究人员希望最新发现为治疗沙门氏菌感染提供新思路。目前,治疗沙门氏菌感染引起的食物中毒有时会使用抗生素,这不仅可能增加细菌抗药性,还可能会误杀肠道“好”细菌,让病情反而变得更严重。用拟杆菌产生的丙酸进行治疗,也许能帮助克服这些问题。

沙门氏菌是一种常见的食源性致病菌,人感染这种病菌后会出现发热、腹泻、呕吐、腹痛等症状,病情往往持续4天至7天,严重时会死亡。5岁以下儿童、65岁以上老人或免疫力有缺陷者更易感染这种病菌。

(2018-07-31 10:43:47)

【延伸阅读】美媒:研究发现“改良”细菌可用空气制取肥料

探索网7月18日报道 美媒称,植物未来可以产生供自身使用的肥料。农民们再也无需为农作物购买肥料然后施肥,而且粮食产量上升将惠及全世界数十亿人口。

据美国每日科学网站7月16日报道,这些想法可能听起来像来自科幻小说,但华盛顿大学开展的新研究表明,可能很快就可以利用技术手段让植物产生供自身使用的肥料。这一发现可能会对农业及地球的健康产生革命性影响。

这项研究由国际能源、环境与可持续发展中心的希马德里·帕克拉西以及生物学资深助理研究员迈特拉伊·巴塔查里亚-帕克拉西主导,研究论文发表在《微生物学》双月刊网站上。

报道称,生产肥料需要消耗大量能量,且这一过程会产生温室气体,而温室气体又是气候变化的一个主要原因。此外,肥料的效率也不高。施肥是一种氮传输过程,植物利用氮来产生光合作用所需的叶绿素,但商用肥料中的氮只有不足40%能够为植物所用。

而在人们周围就有另一个充足的氮源。地球大气层的氮含量约为78%。

报道称,帕克拉西实验室刚刚设计出一种细菌,能够利用大气气体产生肥料——该过程被称为“固氮”,这是向着让植物也能完成同一过程迈出的重要一步。

该研究植根于以下事实:虽然没有哪种植物能从空气中固氮,但蓝细菌的一种亚型却可以。它甚至能在氧干扰固氮过程的情况下完成此举。

报道称,该研究团队希望提取该蓝细菌亚型中与上述机制有关的基因,然后将这些基因植入另一种蓝细菌,从而诱导后者从空气中固氮。

对该团队而言,下一步就是深入研究这一过程的细节,也许是进一步缩小范围以确定固氮所需的基因亚型,并与其他植物学家展开合作,从而将在这项试验中得到的经验运用到下一阶段:培育固氮植物。

报道称,农作物能利用空气中的氮,对仅能维持生计的农民而言最有利,产量提高将惠及全家甚至全镇,不再需要人工施肥也能节约时间。

巴塔查里亚-帕克拉西说:“如果成功了,这将是农业领域的重大改变。”

(2018-07-18 14:01:31)

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