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Paride:一种对抗耐抗生素休眠细菌的新型病毒(噬菌体)  

细菌休眠是一种生存策略,以应对患者因治疗而服用抗生素的压力。休眠细胞对抗生素产生耐受性,并以较慢的速度被杀死,有时还能存活。这称为“抗生素耐受性”,与细菌在抗生素存在下生长时的抗生素耐药性不同。慢性或复发性感染归因于抗生素耐受性,目前尚无有效的治疗方法。噬菌体疗法长期以来一直被考虑,但休眠的细菌细胞对已知的噬菌体没有反应且难以治疗。苏黎世联邦理工学院的科学家们发现了一种新的噬菌体,它可以在铜绿假单胞菌的深层稳定期培养物上进行独特的复制。这种噬菌体被命名为“Paride”,可以通过直接裂解复制杀死深度休眠的铜绿假单胞菌。有趣的是,当将美罗培南抗生素添加到培养物中时,这种新型噬菌体通过噬菌体-抗生素的协同作用减少了细菌负荷。显然,这种新型噬菌体可以利用休眠细菌生理学的弱点来克服抗生素耐受性。这些弱点可能成为治疗由休眠或非活性细菌引起的慢性感染的新疗法的目标。    

地球上的大多数细菌处于代谢活性降低的休眠状态或完全不活跃的孢子形式。当所需的营养物质和分子可用时,这些细菌细胞可以很容易地复苏。  

细菌休眠或不活动是应对应激性外部环境条件(例如饥饿或患者接受抗生素治疗)的生存策略。在后一种情况下,休眠细胞会对抗生素产生耐受性,因为抗生素杀死细菌的细胞过程被抑制。这种现象被称为‘抗生素耐受性' 在这种情况下,细菌被杀死的速度较慢,有时甚至可以存活下来(与 抗生素耐药性 当细菌在抗生素存在下生长时)。慢性或复发性感染归因于休眠的耐抗生素细菌细胞,通常被称为“持续存在”,对此没有有效的治疗方法。  

涉及噬菌体或噬菌体(即早于细菌的病毒)的噬菌体疗法长期以来一直被认为可用于治疗休眠或非活性细菌引起的慢性感染,但这种方法在宿主细菌细胞正在生长时起作用。然而,休眠或失活的细菌细胞对噬菌体没有反应且难以抵抗,噬菌体要么避免吸附到细菌细胞表面,要么在休眠细胞中冬眠直至复苏。  

已知的噬菌体没有能力感染耐抗生素、深度休眠或不活跃的细菌。人们认为,鉴于多样性,具有感染休眠细胞能力的噬菌体可能存在于自然界中。研究人员现在首次发现了这样一种新型噬菌体。  

在最近发表的一项研究中,科学家们 苏黎世联邦理工学院 报告分离出一种新的噬菌体,该噬菌体在深度固定相培养物中独特地复制 绿脓杆菌 在实验室里。他们将这种噬菌体命名为 帕里德。 这种噬菌体可以杀死深度休眠的噬菌体 铜绿假单胞菌 通过直接裂解复制。 有趣的是,当添加美罗培南抗生素时,这种新型噬菌体通过噬菌体-抗生素的协同作用减少了细菌负荷。 铜绿假单胞菌-噬菌体培养物。  

显然,这种新型噬菌体可以利用休眠细菌生理学的弱点来克服抗生素耐受性。这些弱点可能成为治疗由休眠或非活性细菌引起的慢性感染的新疗法的目标。  

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文献参考:  

  1. Maffei, E.、Woischnig, AK.、Burkolter, MR 等人。 Phage Paride 可以通过直接裂解复制杀死休眠的、耐抗生素的铜绿假单胞菌细胞。 《自然通讯》15, 175 (2024)。 https://doi.org/10.1038/s41467-023-44157-3 

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乌梅什·普拉萨德(Umesh Prasad)
乌梅什·普拉萨德(Umesh Prasad)
科学记者| 《科学欧洲》杂志创始人编辑

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