研究表明细菌可以丢弃损伤以在抗生素治疗中存活下来

这是你必须注意的安静细菌，这些细菌可以通过形成休眠的，耐药的“持久性”来存活抗生素治疗。这些持久性细菌可以在治疗后醒来并延长感染时间。

大约80年前，在抗生素青霉素的一些首批研究中首次描述了持久性。后来，人们发现这些细菌对抗生素没有遗传耐药性-它们基本上处于休眠状态，冬眠，基本上躲避旨在杀死它们的治疗。

他们如何再次醒来仍然是一个谜。但佐治亚理工学院和埃默里大学华莱士·H·库尔特生物医学工程系的研究人员正在努力解决这个问题。在此过程中，他们对细菌如何抵抗抗生素的治疗能力有了更好的了解，这可能会导致更有效的治疗方法。

“这些持久性没有可以灭活抗生素的基因，但它们仍然可以在治疗中存活下来，”KyleAllison说，他的实验室最近在《分子系统生物学》杂志上发表了工作。事实上，他们的研究成为本月出版的印刷版的封面。

“持久性被认为在许多不同类型的慢性感染中发挥作用，”艾利森说。“我们像处理工程问题一样对待他们。与其试图发明或发现一种全新的抗生素，也许我们需要做的就是了解这些细菌为什么存活。

大多数关于持久性的研究都集中在弄清楚它们是如何形成的。但艾莉森推断，治疗上有趣的问题是：他们如何从休眠状态中醒来或复苏?

“研究这是一个挑战，因为这些是稀有细胞，细菌细胞非常小，所以它们很难追踪，也很难监测它们的行为，”Allison说。“因此，我们开发了可以在长时间内以高放大倍率观察数千个细胞的方法。这使我们能够研究复苏-以统计上严格的方式研究这些持久细胞的觉醒时刻。

Allison在这项研究中的合作伙伴是主要作者XinFang，他实验室的博士后-说他们预计细菌细胞会随机醒来，这与过去对这种现象的研究一致。但是单个持久性细菌细胞的活性从未得到验证。通过他们的仔细检查，使用单细胞延时显微镜，Allison和Fang注意到持久性在抗生素治疗后以更快的速度醒来。

“这导致了一些有趣的问题，”艾利森说。“抗生素对休眠的持久性有影响吗?他们被认为冬眠，对抗生素视而不见。但我们看到抗生素确实有效果——他们在治疗期间获得的抗生素越多，他们醒来的速度就越慢。我们甚至能够证明抗生素治疗对持久性存在一些损害，许多持久性实际上似乎丢弃了这种损害。

基本上，看起来好像一些坚持者实际上是在牺牲自己，让这个群体醒来并发展殖民地。坚持者似乎通过分裂来维持自己的生存——让一些人死去，这样其他人就可以生存下来。

研究人员在研究多种不同的病原体(大肠杆菌，肠道沙门氏菌，铜绿假单胞菌和肺炎克雷伯菌)时看到了这种行为，这些病原体引起完全不同类型的感染，并具有不同的耐受抗生素的机制。

“事实上，当他们在抗生素治疗后醒来时，他们都有这种细胞分区，这是非常令人惊讶的，”Allison说。“这表明这种非遗传机制允许细菌在患者中存活的可能性。

艾利森从研究生院开始就对抗生素耐药性问题感兴趣。虽然他不能声称这种复苏现象在患者中很普遍，但研究人员观察到它在实验室样本和随机选择的患者样本中发生的事实“可能非常重要，”他说。“它强烈暗示，这可能是缺乏遗传抗性的细菌治疗失败的重要机制。