福建師范大學(xué)研究員付新苗團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了熱休克能極大增強(qiáng)氨基糖苷抗生素對多種革蘭氏陰性病原細(xì)菌(包括大腸桿菌、銅綠假單胞菌、多重耐藥克雷伯菌和鮑曼不動桿菌、沙門氏菌、志賀氏菌以及臨床分離的耐藥大腸桿菌等)的殺滅效果。日前，相關(guān)研究發(fā)表于美國《國家科學(xué)院院刊》。

熱休克誘導(dǎo)氨基糖苷類抗生素對革蘭氏陰性菌增強(qiáng)作用機(jī)制的模式圖。課題組供圖

　　抗生素的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用拯救了無數(shù)人的生命，然而隨著抗生素的不當(dāng)使用，細(xì)菌耐藥已經(jīng)演變?yōu)槿�球公共健康的威脅，增強(qiáng)現(xiàn)有抗生素殺菌效率是破解細(xì)菌耐藥性難題的重要策略之一�！拔覀儑L試了多種物理方法，包括超聲、紫外等，發(fā)現(xiàn)只有熱休克(50℃或者55℃，5 min或3 min)能將多種氨基糖苷類抗生素的殺菌效率提高百倍到百萬倍不等。并且這種增效效應(yīng)只對氨基糖苷類抗生素有效，如妥布霉素、慶大霉素、卡那霉素和鏈霉素等，對其它兩種常用的殺菌型抗生素(喹諾酮類和β內(nèi)酰胺類)無效�！闭撐耐ㄓ嵶髡吒缎旅缯f。

　　研究人員檢測了臨床分離的大腸桿菌菌株和多種病原細(xì)菌，發(fā)現(xiàn)熱休克聯(lián)合氨基糖苷類抗生素對革蘭氏陽性菌(例如金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌等)基本無效，對多種革蘭氏陰性菌(如銅綠假單胞菌、志賀氏菌、沙門氏菌等)顯示出較好的增效作用�！疤貏e重要的是，該方法能以5%的最小抑菌濃度(MIC)有效殺滅臨床上常見的耐藥菌鮑曼不動桿菌和肺炎克雷伯菌，實(shí)現(xiàn)了殺滅耐藥菌的目標(biāo)�！闭撐牡谝蛔髡�、福建師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院博士后呂波燕說。

　　研究人員還進(jìn)一步評估了該聯(lián)合處理方法在小鼠皮膚傷口銅綠假單胞菌感染模型中的殺菌作用。他們將紅外輻照和光熱納米材料產(chǎn)生熱效應(yīng)的方式應(yīng)用到小鼠皮膚傷口感染模型，證明了這兩種條件產(chǎn)生的熱休克能增強(qiáng)妥布霉素的殺菌效果。研究結(jié)果為推進(jìn)該方法的臨床轉(zhuǎn)化研究奠定了基礎(chǔ)。

　　機(jī)理研究表明，熱休克刺激導(dǎo)致細(xì)菌跨膜質(zhì)子動力勢升高，從而增強(qiáng)了細(xì)菌對氨基糖苷類抗生素的攝入，氨基糖苷類抗生素結(jié)合其靶標(biāo)核糖體，誘導(dǎo)細(xì)菌胞內(nèi)產(chǎn)生大量的不可逆蛋白質(zhì)聚集和活性氧自由基(超氧化物)，最終導(dǎo)致細(xì)菌死亡。此研究有助于深入理解氨基糖苷類抗生素的殺菌機(jī)理，也為開發(fā)基于熱休克與氨基糖苷類抗生素聯(lián)用治療臨床細(xì)菌感染的新方法、發(fā)展防控細(xì)菌耐藥的新策略奠定了基礎(chǔ)。

　　據(jù)悉，呂波燕、福建師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院碩士生黃雪冰為論文共同第一作者，付新苗為論文通訊作者。