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研究:锌可能有助于抑制抗生素产生抗药性

爱荷华州立大学的新研究为对抗超级细菌带来了希望

文/George Citroner 编译/张玉

锌元素可能有助于抑制抗生素产生抗药性。(Shutterstock)
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爱荷华州立大学的研究人员发现,膳食锌补充剂可能有助于抑制细菌间共享抗生素抗药性AMR(antimicrobial resistance)基因,这或许为应对日益严重的抗生素抗药性这个全球公共卫生危机提供了一种新方法。

爱荷华州立大学的微生物学家及该研究论文的资深作者梅尔哈梅拉塔(Melha Mellata)在接受《大纪元时报》访问时表示:“我们多年来一直用抗生素治疗细菌感染,但现在面临着抗生素抗药性的挑战,包括对我们所开发的最后手段抗生素(last-resort antibiotics)也出现抗药性。遗憾的是,我们未能以足够快的速度开发出新抗生素,每当我们创造出一种抗生素,细菌总是很快就会产生抗药性。”

抗生素抗药性危机的规模相当庞大。根据美国疾病控制与预防中心CDC的资料,每年约有300万美国人被诊断为AMR感染。世界卫生组织指出,这类感染在2019年直接造成了近130万人死亡,并导致全球近500万人死亡。

锌是如何抑制抗药性的

发表于《应用与环境微生物学》的一项研究显示,锌能够阻止AMR质粒——携带抗生素抗药性AMR基因的环状DNA分子——在细菌之间传递的作用。

梅拉塔表示:“我们正在进行一些疫苗方面的研发,我研究中的菌株不仅具有抗生素抗药性,还携带毒力基因(毒力基因编码的蛋白质对于有效在宿主生物体中建立细菌感染至关重要。)这意味着我们正在打交道的是具有新毒力特征的新细菌。这些细菌中的一些甚至变得更具广谱感染性且更具致命性。”

毒力特征是指致病菌(病原体)能够感染宿主、引发疾病并传播给他人的特性。

抗生素抗药性AMR的一个特别令人担忧的方面在于,细菌能够通过共享抗生素抗药性基因对抗生素产生抗药性,这使得患者甚至可能在接受治疗开始之前已经对多种抗生素有了抗药性。

梅拉塔指出,这是首个显示锌能有效阻止细菌之间的AMR质粒转移的研究。并且还发现锌补充剂的一个与抗生素不同的益处,低剂量的锌补充剂似乎不会对有益的肠道细菌造成损害。

“我们需要对医疗专业人员进行这方面的介绍,”她表示。“这需要时间,但科学家的发现总是走在前面。”

梅拉塔补充说,透过教育和规范,“我们有望引入治疗细菌感染的新方法。”

从观察到发现

目前的这项研究源自梅拉塔实验室早期的一些实验,之前的实验探讨了益生菌和活性沙门氏菌疫苗对鸡肠道微生物菌群的影响。

“我们观察到,当疫苗与益生菌联合使用时,含有抗生素抗药性质粒的细菌显着减少。”梅拉塔说。这一观察结果促使团队进一步研究其它口服干预剂的效果,包括膳食补充剂。

“我们测试了许多不同的补充剂,包括维生素,而锌的效果特别突出。”

实验室的发现带来的希望

新研究的首席研究员洛根·奥特(Logan Ott)带领一个由本科生组成的团队,测试各种补充剂对质粒传递的抑制能力。

他们的实验使用了具有多重耐药质粒的禽类致病性大肠杆菌,测试其与不含质粒的人类大肠杆菌间的相互作用。

实验结果显示,相比未添加锌的实验菌株样本,补充锌的菌株样本中质粒的传递显着减少,而更高剂量的锌则与更低的质粒传递水平相关。

研究的后续

研究团队计划扩大研究范围,测试其它种类的AMR基因,并进行动物模型实验,以验证实验室结果在生物模型中的适用性。

梅拉塔指出,过去她和团队专注于直接针对细菌进行研究,但“最近的研究强调了肠道微生物群在整体健康中的重要性。”使用抗生素扰乱肠道微生物菌群可能导致额外的健康问题,这对于经历过抗生素相关消化问题的人来说并不陌生。

她解释:“他们经常会出现腹泻并感到不适,因为这些抗生素也会杀死有益细菌,我们的目标是开发一种针对质粒而不损害有益细菌的治疗手段,这是非常独特的。”

应对紧迫危机的新方法

这项研究为解决抗生素抗药性AMR的问题带来了希望。它表明,这种针对抑制基因传递而非彻底杀伤肠道细菌的治疗方法,可能提供了一条可行的途径,可以在应对迫在眉睫的健康危机的同时,维护肠道健康。

梅拉塔指出,考虑到AMR的威胁日益增长,像这样的创新解决方案可能对未来改变感染治疗和预防的方向至关重要。

“通过去除这些耐药基因,我们可以解决抗生素的功效问题,并使抗生素如预期般发挥作用。”梅拉塔说。“我们可以节省大量金钱,更重要的是,可以挽救生命。”

 英文报导请见英文《大纪元时报》:Zinc May Help Combat Antibiotic Resistance in Bacteria: Study

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责任编辑:韩玉#

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