博文

科微学术 | 持留菌：慢性感染疾病反复发作的“罪魁祸首”

已有 1226 次阅读 2022-12-30 11:30 |系统分类:科普集锦

硝基苯酚和羰酰氰氯苯腙对细菌产生持留菌比例(A)和对RNA完整性(B)、细胞尺寸(C)、蛋白质降解(D)、溶解氧含量(E)的影响 | 微生物学报，2018, 58(1): 28-38

持留菌是细菌在生长过程中随机形成的休眠细胞亚群，对抗生素等选择压力高度耐受。1942年Hobby等首次发现抗生素不能完全杀死葡萄球菌，后来Bigger将抗生素不能杀死的细菌亚群称为持留菌。持留菌是多变环境中细菌的最佳防护策略，使细菌在抗生素治疗时存活下来，从而导致慢性感染性疾病反复发作。

众所周知，细菌对抗生素的抗性是影响人类健康的问题之一。越来越多的证据表明，正是抗生素耐受的持留菌，——而不是耐药病原体，导致了大多数难以治疗的慢性感染疾病。比如根管治疗后，以链球菌持留菌为主的厚壁菌门是引发持续性牙髓感染的主要原因；分枝杆菌持留菌导致治疗结核病的时间延长；金黄色葡萄球菌持留菌会导致各种慢性和复发性感染。

硝基苯酚不同浓度(A，B)、作用不同时间(C，D)和菌体不同生长状况(E，F)对细菌产生持留菌比例的影响 | 微生物学报，2018, 58(1): 28-38

持留进化很快，逐渐会转变成耐药；耐药菌也存在持留状态，导致慢性感染、抗生素治疗失败，使病人备受折磨，产生昂贵的住院治疗费用。此外，持留水平高的菌株会迅速替代持留水平低的菌株，持留会逐渐转为群体耐受。我们知道，抗生素治疗是导致细菌产生抗生素耐药的途径之一，持留可被看作细菌获得遗传型耐药突变的中间过程。群感效应、SOS系统等持留的应激反应促进了抗生素耐药性在菌群中的水平传播，同时环境中的纳米材料等因素增强了细菌抗生素抗性基因的获得，而耐药基因的广泛传播对健康和生态产生了重大影响。

每种细菌都存在持留状态，可以应对波动的压力环境，确保菌群在恶劣环境中存活。由持留菌引起的感染对医疗卫生系统提出了巨大挑战，人们通过化学、物理和生物等各种手段试图将其清除，但都存在一定的局限性。作为这个问题的潜在解决方案，生物手段如噬菌体特异性疗法受到了人们的关注。

携带反义核酸基因的大肠杆菌和铜绿假单胞菌对持留菌比例的影响 | 微生物学报，2018, 58(1): 28-38

在不同的生态环境中，噬菌体的丰度和多样性是细菌生存的主要阻力。噬菌体在各种生理条件下都具有感染细菌的能力。单细胞观察噬菌体裂解的时间杀灭过程表明，持留菌并非直接被噬菌体杀死，只有当细菌从持留状态转变为正常生长时，裂解过程才会进行。将噬菌体传代培养靶向裂解同一细菌种群，或许能达到清除或控制持留菌的目的。找到噬菌体侵染正常细菌与持留菌时细菌基因表达的差异，也许会为去除持留菌提供方法和思路。此外，基于抗生素杀死细菌的机制去寻找药物靶点来去除持留菌或者构建新的杀菌材料等都是潜在根除持留的方法。

《微生物学通报》最新出版的“持留菌的控制研究进展”一文，对此进行了详细报道。

——期刊新媒体部科微学术出品

转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自韩力科学网博客。
链接地址：https://m.sciencenet.cn/blog-576297-1369761.html

上一篇：科微学术 | 基于共聚焦荧光成像的单细菌挑选测序同步揭示肠道细菌的分裂模式及种属分类
下一篇：科微学术 | 全球真菌对人类的威胁到底有多大？

收藏分享