揭示細菌通過調節鎂離子吸收抵抗抗生素機制

隨著細菌對抗生素治療不斷顯示出強大的適應力---這引發涉及各種感染的公共衛生危機日益加劇，科學家們不斷努力更好地理解細菌對抗生素的防御，以便開發出新的療法。

如今，在一項新的研究中，來自加州大學圣地亞哥分校和西班牙龐培法布拉大學的研究人員通過將實驗和數學建模結合在一起，發現了一種意想不到的機制，這種機制允許細菌在抗生素的作用下存活。具體而言，他們發現細菌通過控制對堿金屬離子的攝取來抵抗抗生素。當受到抗生素的攻擊時，作為一種生存策略，細菌調節鎂離子攝取來讓它們的核糖體---將基因表達為蛋白的基本分子機器---穩定化。相關研究結果于2019年3月7日在線發表在Cell期刊上，論文標題為“Magnesium Flux Modulates Ribosomes to Increase Bacterial Survival”。論文通訊作者為加州大學圣地亞哥分校生物科學系的Gürol Süel。論文**作者為加州大學圣地亞哥分校生物科學系的Dong-yeon Lee和Maja Bialecka-Fornal，以及龐培法布拉大學的Leticia Galera-Laporta。

Süel說，“我們發現了一種意想不到的新機制，積極生長的細菌利用這種機制抵抗抗生素。通過這一發現，我們如今能夠探索新的方法來對抗感染，這是我們以前無法想象的。”

這些研究人員研究了核糖體活性與跨細胞膜的離子電化學流量之間的關系。這種膜電位和核糖體是在從細菌到人類的所有活的細胞中起作用的最古老和最基本的過程之一。Süel說，他們鑒定出一種明顯的關聯性，這種關聯性“揭示了這些對生命至關重要的古老和基本細胞過程是如何相互作用的”。

這些新發現為開發抵抗抗生素耐藥性的新方法奠定了科學基礎。

Süel說，“抗生素耐藥性是對我們健康的一種主要公共威脅。進入市場的藥物數量跟不上細菌應對這些藥物的能力?！?/span>

Süel相信科學家們可能能夠通過操縱細菌吸收鎂離子的能力來提高現有抗生素藥物的效力，而不是必須開發全新的藥物。通過限制細菌吸收鎂離子的方式，用于治療嚴重感染的某些類類型抗生素的效力可能得到極大改善，從而干擾細菌利用帶電鎂離子抵御抗生素的能力。