科学家们发现了抗生素对常见肠道细菌失效的关键原因。南安普顿大学团队揭示了大肠杆菌如何在抗生素治疗下于肠道中存活,这得益于一种能在药物生效前将其排出的“超级蛋白泵”。
这种名为MdtF的蛋白泵会被胃酸触发,帮助大肠杆菌及其近亲志贺氏菌抵抗抗生素,导致反复发作且难以治疗的感染。
南安普顿大学分子科学家瑞安·劳伦斯表示:“此前我们从未完全理解MdtF蛋白如何在人体内保护大肠杆菌,直到现在。我们的研究表明,该蛋白泵会响应胃酸激活,清除毒素——包括抗生素。”
此项发表在《自然·通讯》期刊的发现,有助于解释这些细菌日益严重的抗生素耐药性问题。尽管多数大肠杆菌菌株无害,但耐药菌株已被世界卫生组织列为重大全球健康威胁。使用相同MdtF蛋白泵的志贺氏菌也引发类似担忧。
研究团队利用冷冻电子显微镜分析了MdtF蛋白泵的结构与功能,发现它能改变形态排出包括抗生素在内的有害分子,使细菌在肠道低氧酸性环境中更具韧性。
南安普顿大学分子生物科学副教授、联合首席研究员伊蒙·里丁博士指出:“我们肠道内部的严苛环境——低氧和酸性条件,正是MdtF蛋白泵最活跃且偏好的环境,这使其对抗大肠杆菌药物的抵抗力更强。”
该团队希望研究成果能通过阻断该蛋白泵,为对抗耐药感染开辟新途径。里丁博士补充道:“现在我们掌握了这种大肠杆菌超级蛋白泵的蓝图,就能研发更有效的方法来阻断这类抗生素清除机制。我们可以创造破坏该泵的药物,使病菌在常规抗生素面前逐渐丧失防御能力。”
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