抵抗抗生素的生物计时器容易

微生物抵抗抗生素治疗是现代医学最受关注的问题之一。细菌能够快速地演化并形成一些策略来抵抗抗生素，从而导致许多抗生素的疗效下降。其中一些特异的机制针对的是特定抗生素的分子结构或功能。例如，细菌通常通过进化出一种可分解药物的突变来形成耐药。

耶路撒冷希伯来大学的研究人员希望通过研究确定，他们能否实时预测并追踪不同的演化过程。利用一种物理学家的定量方法，该研究小组开发出一些实验工具精确测量细菌对抗生素的反应，并开发出了这一过程的数学模型。基于这一模型，他们推测出每天给予3小时抗生素治疗，细菌可以预测药物输送，在此期间进入休眠状态以实现生存。这项研究发表在6月25日的《自然》(Nature)杂志上。

为了验证他们的推测，研究人员在实验室中每天让细菌群暴露于抗生素下达整3个小时。仅10天后，他们就观察到了利用一种新生存策略的细菌。当暴露在这些重复循环的抗生素治疗之下时，这些细菌进化出了一种机制，通过在治疗期间维持休眠状态适应持续的抗生素

234254 这些结果表明细菌可在数天内发生演化。最重要的是，它第一次证实了在抗生素暴露情况下细菌可以形成一种生物计时器(biologicaltimer)来实现生存。

为了进一步验证他们的推测，研究人员按不同的周期来递送抗生素，将三种不同的细菌群每日重复暴露于抗生素下达3小时、5小时或8小时。值得注意的是，每种细菌群均通过延长它们的休眠期，使之与抗生素暴露的持续时间相匹配形成了适应。

重新认识细菌菌群演化出一些生存策略对抗抗生素的机制，科学家们有可能开发出一些新的方法来减慢抗生素耐药的发展。

现在，研究人员鉴别出了一种导致生物计时器的突变，他们希望能够收集临床资料，看看在人体中是否有相似的抗生素定时响应机制活化，导致了按固定时间表服药的人们抗生素疗效降低。如果确是如此，这或许可以解释在一些疾病中抗生素治疗失败的原因。在未来，它或许可以帮助医生建议不同的治疗时间表。其还有可能促使开发出以及更好地利用一些在体内维持恒定水平的药物。

研究人员称，这项研究还证实了来自物理学的一些定量方法可用于解答生物学中一些基础的以及临床相关的问题。

原文检索：

OferFridman,AmirGoldberg,IrineRonin,ture,25June2014;doi:10.1038/nature13469