近日，一項刊登于國際雜志Cell Host and Microbe上的研究報告中,，來自MIT和哈佛大學(xué)的研究人員通過研究對大腸桿菌進(jìn)行改造用于理解感染位點的細(xì)菌如何對抗生素療法產(chǎn)生反應(yīng),，相關(guān)研究或能幫助研究人員更多地研究當(dāng)前抗生素的工作機制，并為后期開發(fā)新型藥物提供新的思路和希望,。

        文章中,，研究者發(fā)現(xiàn)了相關(guān)證據(jù)表明，當(dāng)前某些關(guān)于細(xì)菌如何對抗生素產(chǎn)生反應(yīng)的假設(shè)或許是不正確的,。研究者James Collins說道,，利用工程化的有機體或許就能幫助我們理解感染位點并且擴展我們對抗生素實際作用機制的理解。

對細(xì)菌進(jìn)行工程化操作

        研究者Collins的實驗室重點研究抗生素的作用機制,，他們希望未來能夠設(shè)計出更有效的藥物,，這項研究中，研究人員應(yīng)用合成生物學(xué)技術(shù)設(shè)計出了新型的工程化細(xì)菌,，并且以來研究抗生素的作用機制以及感染過程中細(xì)菌如何應(yīng)對抗生素,。很多研究抗生素作用機制的研究都是在實驗室培養(yǎng)皿中培養(yǎng)的細(xì)菌細(xì)胞中進(jìn)行的，因此研究人員推測,，在活體動物中很多藥物的作用效果或許并不一樣,，這或許是因為其同實驗室培養(yǎng)皿中的環(huán)境并不相同，包括可用的營養(yǎng)物質(zhì)以及其它原料等,。

        為了能夠在多種現(xiàn)實情況下對抗生素的作用機制進(jìn)行研究,，有那就人員對大腸桿菌進(jìn)行了工程化改造使其能夠在特定狀況下表達(dá)一種遺傳性的開關(guān)，這種開關(guān)隨后就會被引入細(xì)菌中來使其記錄一些事件,，比如暴露于化學(xué)物質(zhì)中等,?；诖耍芯咳藛T設(shè)計出了新型改造后的細(xì)菌,，其能夠幫助研究人員闡明抗生素影響細(xì)胞的機制;此前在實驗室培養(yǎng)皿中培養(yǎng)的細(xì)菌中進(jìn)行的研究中，研究者發(fā)現(xiàn),，大部分抗生素都能夠?qū)Ψ至训募?xì)菌細(xì)胞發(fā)揮作用,，卻很難殺滅不復(fù)制的細(xì)胞。

        隨后研究人員將細(xì)菌連同小的骨科移植物一起運輸?shù)叫∈髾C體中,，來模擬醫(yī)學(xué)植入物位點所發(fā)生的感染,，隨后研究者利用左氧氟沙星來治療小鼠，在治療前和治療后,，細(xì)菌細(xì)胞會被移除并且利用名為ATC的分子治療,，ATC能夠開啟細(xì)菌中的特殊開關(guān)，但僅限于正在復(fù)制的細(xì)胞,。研究者認(rèn)為,，左氧氟沙星或許效果比較顯著，甚至能高效殺滅不分裂的細(xì)胞,，當(dāng)療法后進(jìn)行復(fù)制的細(xì)胞的比例明顯增加了,，這也就表明，左氧氟沙星并不能殺滅所有復(fù)制的細(xì)胞,。

還有很多需要學(xué)習(xí)

        研究者Collins表示,，后期研究人員還需要進(jìn)行大量的研究來理解抗生素發(fā)揮作用的機制，而且工程改造后的有機體或許能夠幫助研究人員研究抗生素對細(xì)菌的作用效果和機制,。當(dāng)然,，本文研究或許也會讓人們重新思考抗生素是如何在感染位點發(fā)揮治療作用的，未來合成生物學(xué)的工具對于抗生素的開發(fā)或許至關(guān)重要,。

        最后研究者補充道,，被改造的大腸桿菌中的遺傳學(xué)開關(guān)很容易就會轉(zhuǎn)移到其它類型的細(xì)菌中，其或許還能夠幫助檢測其它的特性,，比如在感染位點細(xì)菌如何同免疫細(xì)胞相互作用,，這種方法或許還能夠幫助研究人員研究大腸桿菌和其它病原體的生物被膜如何抵御抗生素的。