通过从环境中获得抗性基因，细菌可能对抗生素变得不敏感。不幸的是，对于患者来说，抗生素诱导的应激反应激活了细胞吸收和整合微生物中外来DNA的能力。来自格罗宁根大学(UG)和洛桑大学的微生物学家现在描述了链球菌可以成为监督者的新机制，以及为什么生物膜在这个过程中可能很重要。他们的研究结果发表在11月27日的《细胞报告》上。
UG博士生Jelles Leger在四年前描述了一种机制，通过这种机制，细菌可以增强从周围环境中吸收DNA的能力。随后，他的同事、洛桑大学维宁实验室的团队成员阿尔瑙多梅内克(多梅内克)成为《细胞报告》(Cell Reports)论文的第一作者，并因其诱导能力筛选了大量临床相关物质。两种药物脱颖而出：氨曲南和克拉维酸，这两种药物都用于抗感染。“但是当我们仔细观察时，它们不会通过已知的机制影响这种能力，”斯拉格说。“所以我们调查了发生的事情。”
细胞分裂
能力是通过释放所谓的能力刺激肽(CSP)来诱导的。当细胞受到压力时，例如当它们受到某些抗生素的攻击时，就会分泌这种肽。只有当它们周围的CSP浓度达到一定阈值时，细胞才能变得有能力。“这是一个叫做群体感应的过程。一旦足够多的细胞受到影响，就会引发反应。”随着CSP分泌到环境中，所有细胞同时变得有能力。
然而，本研究中使用的链球菌细胞是不同的。斯拉格说：“当这些细胞分裂时，它们通常会形成一对母子。然而，针对这两种药物，它们开始形成更长的链，因为细胞分裂的机制受到药物的影响。当这些链中的细胞分泌CSP时，局部浓度高于它们在培养基中自由游动时的细胞对浓度。这意味着对于这些链中的细胞，群体感应的局部阈值将更快达到。
生物膜
斯拉格：“通过这种机制，细胞群在不同的时间变得有能力。因此，我们通常看到的所有细胞都不是同步“脉冲”能力，但我们现在可以长时间拥有感受态细胞。这一发现的一个有趣的方面是，细菌细胞并不像这些实验室实验中那样在体内自由漂浮，而是通常混合到生物膜中。例如，细菌通过分泌粘性分子产生这些生物膜，这为它们提供了免疫系统保护。
Slager说：“在这些生物膜中，细胞紧密堆积在一起，这意味着这种能力可能受到局部群体感应的调节，就像在我们的实验中一样。"事实上，正如最近发现的那样，刺激生物膜形成的基因与其他能力诱导基因一起被激活."这项研究的第一个结论是，在装有培养基的烧瓶中培养自由游动细菌的标准实验室实验与临床情况不同，在临床情况下，细菌将在生物膜中生长。此外，与本研究中使用的氨曲南和克拉维酸一样，导致链形成的药物也会因此增加抗生素耐药基因的传播。
启发
这有什么临床意义吗？Slager说：“这项研究主要是为了增加我们对抗生素耐药基因传播的基础知识。”它告诉我们更多关于细胞如何通过群体感应进行交流。但也许，从长远来看，这些知识可以用来干扰这种交流，并可能减少阻力的发展。
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