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自然界的軍備競(jìng)賽通常是捕食者和獵物之間的戰(zhàn)斗，是進(jìn)化生物學(xué)中最令人著迷的現(xiàn)象之一。 但對(duì)人類來(lái)說(shuō)，一場(chǎng)看起來(lái)不太好的軍備競(jìng)賽是細(xì)菌和我們用來(lái)殺死病原體的抗生素之間的斗爭(zhēng)。而且由于細(xì)菌可以迅速進(jìn)化出遺傳生存策略，比我們找到新藥的速度要快得多，因此抗生素耐藥性繼續(xù)蔓延。

貝勒醫(yī)學(xué)院的一組科學(xué)家將目光投向了細(xì)菌的這種基因進(jìn)化，尋找一種藥物來(lái)減緩變化速度，讓抗生素有更多時(shí)間來(lái)控制感染。

“大多數(shù)患有細(xì)菌感染的人在完成抗生素治療后都會(huì)好轉(zhuǎn)，但也有很多情況下，人們的病情會(huì)惡化，因?yàn)榧?xì)菌對(duì)抗生素產(chǎn)生了耐藥性，抗生素?zé)o法再殺死細(xì)菌，”通訊作者蘇珊·M·羅森伯格博士說(shuō) 貝勒大學(xué)分子和人類遺傳學(xué)、生物化學(xué)和分子生物學(xué)、分子病毒學(xué)和微生物學(xué)教授。

在這項(xiàng)研究中，研究人員篩選了 1120 種批準(zhǔn)用于人類的現(xiàn)有藥物，以找到任何可以減緩大腸桿菌基因突變的藥物，并防止其對(duì)美國(guó)第二大處方抗生素環(huán)丙沙星 (cipro) 產(chǎn)生耐藥性。

在培養(yǎng)物和小鼠模型中，一種藥物——氯化地喹啉 (DEQ)，最常用作外用抗菌藥——顯著減緩了細(xì)菌的進(jìn)化，從而使環(huán)普羅在對(duì)抗感染方面更加有效。

“在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)物和感染動(dòng)物模型中，DEQ 與 cipro 一起減少了抗生素耐藥性突變的發(fā)生，并且細(xì)菌沒(méi)有對(duì) DEQ 產(chǎn)生耐藥性，”第一作者、羅森伯格研究所的博士后 Yin Zhai 說(shuō)。 實(shí)驗(yàn)室。 “此外，我們?cè)诘?DEQ 濃度下實(shí)現(xiàn)了這種突變減緩效果，這對(duì)患者來(lái)說(shuō)是有希望的。”

減緩進(jìn)化的藥物可能正是這場(chǎng)軍備競(jìng)賽所需要的。 事實(shí)上，該研究表明，最終目標(biāo)是減緩病原體的進(jìn)化，使人體的免疫系統(tǒng)可以完成工作，并且可能不需要抗生素。

細(xì)菌在環(huán)普羅存在下的應(yīng)激反應(yīng)可以使其迅速繁殖，例如在環(huán)普羅療程開(kāi)始時(shí)、結(jié)束時(shí)或錯(cuò)過(guò)任何劑量時(shí)。 同樣的應(yīng)激反應(yīng)可以激發(fā)細(xì)菌的生存技能，通過(guò)突變來(lái)保護(hù)細(xì)菌免受藥物的侵害。 中斷這個(gè)內(nèi)置程序的效率是最大化抗生素功效的關(guān)鍵。

2019 年，全球細(xì)菌抗生素耐藥性導(dǎo)致近 130 萬(wàn)人死亡。預(yù)計(jì)到 2050 年，每年死亡人數(shù)將攀升至 1000 萬(wàn)人。

該研究發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。

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