近年來(lái)，微生物學(xué)領(lǐng)域的大批論文向從前所有關(guān)于抗生素抗菌機(jī)制的認(rèn)識(shí)發(fā)出了挑戰(zhàn)?！耙幌盗醒芯窟@一現(xiàn)象的論文涌現(xiàn)出來(lái)，表明抗生素借助了一種普遍的殺傷機(jī)制，”美國(guó)東北大學(xué)抗菌劑發(fā)現(xiàn)中心主任、生物學(xué)系著名教授Kim Lewis說(shuō)。

最初人們認(rèn)為，三種主要類(lèi)別的殺菌性抗生素各自利用了一種獨(dú)特的途徑來(lái)殺死細(xì)菌細(xì)胞——就像專(zhuān)業(yè)刺客只接受單一類(lèi)型的武器訓(xùn)練一樣。然而，那些最新的研究則提出，抗生素是以相同的途徑發(fā)揮作用，促使細(xì)菌細(xì)胞生成了稱(chēng)作活性氧簇（ROS）的化合物。

“如果他們是對(duì)的，這將是一項(xiàng)重要的研究發(fā)現(xiàn)，有可能改變我們治療患者的方式，”Lewis實(shí)驗(yàn)室高級(jí)研究員Iris Keren說(shuō)。

Lewis說(shuō)，這正是科學(xué)通常的運(yùn)作方式，即不斷向主流觀點(diǎn)提出挑戰(zhàn)。然而，在發(fā)表于《科學(xué)》（Science）雜志上的一篇新文章中，Lewis、Keren和研究伙伴們表明，這一選擇性假設(shè)不能成立。他們發(fā)現(xiàn)，即使細(xì)菌無(wú)法生成ROS，仍易受到抗生素影響。此外，一些抗生素在需氧和厭氧兩種條件下均能揮舞他們的致命魔術(shù)棒，而活性氧簇只能在氧供以燃料之時(shí)才會(huì)形成。

“我們選擇了做最簡(jiǎn)單和最嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)來(lái)證明這一假設(shè)是無(wú)根據(jù)的?？股氐臍饔门cROS生成無(wú)關(guān)，”Lewis說(shuō)。伊利諾伊大學(xué)的研究人員在另一項(xiàng)研究中確證了這些結(jié)果。

研究小組在有氧和缺氧兩種情況下用抗生素處理了細(xì)菌培養(yǎng)物。除了氣體環(huán)境。兩種處理完全相同。研究人員發(fā)現(xiàn)兩個(gè)種群之間的細(xì)胞死亡沒(méi)有差異。

在開(kāi)展這些實(shí)驗(yàn)之前，Lewis研究小組首先檢測(cè)了一種熒光染料的信號(hào)，過(guò)去研究人員利用這種熒光染料來(lái)作為ROS水平指示劑。研究小組用各種抗生素處理了細(xì)菌細(xì)胞，并檢測(cè)了這一信號(hào)的強(qiáng)度。由于假定抗生素會(huì)提高ROS水平，人員預(yù)計(jì)抗生素濃度增高會(huì)與強(qiáng)信號(hào)相關(guān)。然而，Lewis研究小組卻沒(méi)有看到這樣的相關(guān)性。

“然而相關(guān)性和直接觀察結(jié)果之間還存在一些分歧，”Keren說(shuō)。為了用明確的數(shù)據(jù)支持他們的觀察結(jié)果，研究小組成員將具有較強(qiáng)熒光信號(hào)的細(xì)胞從弱信號(hào)的細(xì)胞分離出來(lái)，用相同的抗生素處理它們。結(jié)果，兩個(gè)群體經(jīng)受了相等的細(xì)胞死亡。

“Lewis研究組的研究表明，與當(dāng)前的觀點(diǎn)相反，抗生素顯然沒(méi)有通過(guò)誘導(dǎo)活性氧簇來(lái)殺傷細(xì)菌，”MedImmune公司傳染病和疫苗負(fù)責(zé)人，iMed研究和開(kāi)發(fā)副總經(jīng)理Steven Projan說(shuō)：“研究結(jié)果相當(dāng)清楚，但也給我們留下了一個(gè)謎題——抗菌藥物到底是如何幫助感染人群清除細(xì)菌感染的？在這一點(diǎn)上，我們或許應(yīng)該擯棄抗生素采取了‘一刀切’的方法殺傷細(xì)菌這一想法，”Projan說(shuō)。

有了這些研究結(jié)果，Lewis和Keren希望該研究領(lǐng)域能夠?qū)⑺麄兊呐裹c(diǎn)放到在了解抗生素消滅細(xì)菌的真實(shí)機(jī)制上，以有效解決慢性細(xì)菌感染，這一當(dāng)今公共健康面臨的最緊迫的問(wèn)題。