增加抗生素使用反而可能导致更严重感染，因为细菌会进化出对这些治疗手段的抵抗力。根据宾夕法尼亚州立大学的研究团队，解决这种被美国疾病控制与预防中心称为“世界上最紧迫的公共卫生问题之一”的抗菌素耐药性的方法可能是用于肾脏疾病的药物。
抗生素能够杀死或阻止细菌生长，但使用得越多，细菌就越能抵抗它们。研究团队发现，通常用于帮助结合慢性肾病患者血液中多余磷元素的FDA批准药物司维拉姆，也能在小鼠体内结合“脱靶”抗生素。“脱靶”抗生素是指那些出现在感染部位以外的抗生素——在这种情况下，一小部分抗生素从血液中逃逸并排泄到肠道中。
研究人员将他们的研究成果发表在《Small》杂志上，并表示这表明了一种有助于缓解抗生素耐药性的方法。其原理是司维拉姆可以在肠道中找到并结合“脱靶”抗生素，防止它们与肠道中的细菌相互作用，就像拴住狗防止它追逐松鼠一样。
通讯作者Amir Sheikhi表示：“我们发现司维拉姆可以作为一种‘抗抗生素’，通过在肠道中捕获万古霉素和达托霉素这两种常用的抗生素，防止耐药性的演变，而不影响全身抗生素的效果。”Amir Sheikhi是生物材料和再生工程Dorothy Foehr Huck and J. Lloyd Huck早期职业教授，也是化学工程助理教授。
万古霉素常用于治疗由肠球菌引起的感染，这些细菌存在于肠道中，但在数量增加后可能会扩散到身体其他部位，导致尿路感染、心内膜炎、蜂窝织炎等。然而，这些细菌可以进化出对万古霉素的耐药性，因此临床医生转向达托霉素作为最后的治疗手段来对抗感染。Sheikhi指出，这类感染在医疗机构中尤为普遍，因为患者已经接受了长期的抗生素治疗以应对主要感染，或者在接受医疗程序后发展出主要感染。
问题是，细菌也可以进化出对达托霉素的耐药性。Sheikhi解释说，这是因为静脉注射的抗生素中有5%到10%最终会进入胃肠道。在那里，“脱靶”抗生素无法对抗大量的细菌，这些细菌能够在药物中存活并进化成不受这些药物影响的状态。为了解决这个问题，研究人员正在开发方法来捕获“脱靶”抗生素，防止细菌进化成对这些药物无效的状态。
Sheikhi还表示：“开发‘抗抗生素’而不是新的抗生素，可能能够保护现有抗生素的有效性。”他还是宾夕法尼亚州立大学生物医学工程系、化学系和神经外科系的成员，并领导该校的生物软材料实验室（B-SMaL）。
他解释说，由于细菌可以并且已经继续发展出对新抗生素的耐药性，研究人员已经开始探索除了创造更强效抗生素之外的替代疗法。其中一条前进的道路是在使用抗生素的同时给予一种能够捕获“脱靶”抗生素的药物。
这项工作建立在2020年由Andrew Read领导的一项研究基础上，该研究表明，FDA批准用于治疗高胆固醇的药物考来烯胺可以失活达托霉素。Read是宾夕法尼亚州立大学研究高级副总裁、生物学和昆虫学Evan Pugh教授，同时也是当前研究的合著者。
Read说：“抗生素驱动了抗生素耐药性。如果你能在不需要的地方使抗生素失活，你就可以消除抗生素耐药性的驱动因素。抗抗生素原则上可以防止肠道中出现抗生素耐药性。”
在2022年，Sheikhi、Read和其他合著者描述了考来烯胺结合达托霉素的机制，但也发现它不能去除万古霉素。因此，研究团队转向了另一个有前景的候选药物：司维拉姆。
在这项研究中，研究人员向感染了粪肠球菌的小鼠注射万古霉素或生理盐水，同时给小鼠口服司维拉姆悬浮液。然后，研究人员分析了小鼠粪便的基因内容。
Sheikhi表示：“我们的发现表明，司维拉姆可以在几分钟内捕获低浓度的达托霉素，在几小时内捕获万古霉素。”他还指出，司维拉姆去除了两种抗生素——在体外实验中阻断了达托霉素的活性，在体外和体内实验中阻断了万古霉素的活性。“这使得司维拉姆成为一种更通用且有效的辅助疗法，用于减少在医疗机构中可能出现的感染的耐药性演变。”
尽管这些发现是在小鼠身上进行的，但研究人员表示，这对人类医学有直接的影响。
Sheikhi说：“据我们所知，这是首次证明FDA批准的药物可以有效阻止万古霉素驱动的耐药性在活体生物中的出现，提出了一种新颖且可扩展的策略来对抗医疗机构中的抗菌素耐药性。”“由于司维拉姆已经获得FDA批准，具有良好的安全性记录，因此它是临床应用的有力候选药物。”
接下来，Sheikhi表示，研究团队计划进行临床试验，评估司维拉姆在使用万古霉素或达托霉素的人类患者中的有效性。他们还计划探索司维拉姆是否可以防止其他类型通过胃肠道排泄的抗生素的耐药性演变。
参考文献：
Roya Koshani, Shang-Lin Yeh, Zeming He, Naveen Narasimhalu, Landon G. vom Steeg, Derek G. Sim, Robert J. Woods, Andrew F. Read, Amir Sheikhi, Polymeric Anti-Antibiotic Microparticles to Prevent Antibiotic Resistance Evolution, Small,
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