科技日報(bào)實(shí)習(xí)記者 張佳欣
抗生素是救命藥物，但它們也會(huì)損害生活在人類腸道中的有益微生物。為了降低這些風(fēng)險(xiǎn)，美國麻省理工學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種新的方法來幫助保護(hù)人類消化道的自然菌群。據(jù)11日發(fā)表在《自然·生物醫(yī)學(xué)工程》雜志上的論文，他們改造了一種對(duì)人類安全的細(xì)菌菌株，使其產(chǎn)生一種酶，這種酶可以分解一類名為β-內(nèi)酰胺類抗生素，包括氨芐西林、阿莫西林和其他常用藥物。新技術(shù)可以保護(hù)有益的腸道微生物，減少出現(xiàn)新的耐藥微生物，從而使抗生素的使用更安全。
在過去的20年里，研究表明，人體腸道中的微生物不僅在新陳代謝方面發(fā)揮著重要作用，對(duì)于免疫功能和神經(jīng)系統(tǒng)功能也不可或缺。當(dāng)藥物或特定種類飲食等干預(yù)措施影響微生物區(qū)系的組成并產(chǎn)生生物失調(diào)狀態(tài)時(shí)，問題就來了。一些微生物群消失了，另一些微生物的代謝活動(dòng)增加了。這種不平衡會(huì)導(dǎo)致各種健康問題。
可能發(fā)生的一個(gè)主要并發(fā)癥是艱難梭菌感染，這種微生物生活在腸道中，但通常不會(huì)造成傷害。然而，當(dāng)抗生素殺死了與艱難梭菌競爭的菌株時(shí)，這些細(xì)菌就會(huì)接管并導(dǎo)致腹瀉和結(jié)腸炎。
為了保護(hù)微生物群不受抗生素的影響，研究人員改造了一種名為乳酸乳球菌的細(xì)菌菌株，這種細(xì)菌通常用于奶酪生產(chǎn)，產(chǎn)生一種分解β-內(nèi)酰胺類抗生素的酶。
當(dāng)這些細(xì)菌被口服時(shí)，它們會(huì)短暫地進(jìn)入腸道，在那里它們會(huì)分泌β-內(nèi)酰胺酶。接著，這種酶分解到達(dá)腸道的抗生素。這種方法也可以與注射的抗生素一起使用，抗生素最終也會(huì)到達(dá)腸道。完成工作后，工程菌通過消化道排出體外。
研究人員在一項(xiàng)對(duì)小鼠的研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)這種“活的生物療法”與抗生素同時(shí)進(jìn)入體內(nèi)時(shí)，它可以保護(hù)腸道中的微生物區(qū)系，但允許血液中循環(huán)的抗生素保持在較高水平。
研究人員稱，這有力地證明了這種方法可以保護(hù)腸道微生物區(qū)系，同時(shí)保持抗生素的有效性。
研究還發(fā)現(xiàn)，消除抗生素治療的進(jìn)化壓力，可以大大降低腸道微生物在治療后產(chǎn)生抗生素耐藥性的可能性。他們此前確實(shí)在接受抗生素但沒有接受工程菌的小鼠體內(nèi)存活的微生物中發(fā)現(xiàn)了許多抗生素耐藥性基因。這些基因可能會(huì)傳遞給有害細(xì)菌，加劇抗生素耐藥性的問題。
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