噬菌体是一类寄生并侵害细菌的病毒,又称细菌病毒。在实验中,研究人员利用改造过的噬菌体"敲开"了细菌的防御系统,增强了抗生素的药效。
抗生素耐受型细菌对人类构成日益严重的健康威胁。以美国为例,据美国疾病控制和预防中心估计,美国每年约有9.4万人感染具有广泛抗生素耐受性的超级病菌——耐甲氧西林金黄色葡萄球菌,另有约1.9万人因感染这种病菌而死亡。对付此类细菌需要研发出新药,但过去几十年来,很少有新品种抗生素问世。美国研究人员另辟蹊径——对噬菌体进行改造,令其攻击细菌上的特定目标,这种方式比研发新药容易得多。
研究人员发现,改造过的噬菌体能够攻击细菌的"SOS系统",该系统是细菌受到抗生素攻击且DNA(脱氧核糖核酸)受到损害时引发的一种DNA修复系统。如果将改造过的噬菌体与抗生素联合使用,就能破坏细菌的防御系统,并阻止细菌对抗生素产生耐受性。
研究人员将噬菌体与3种抗生素——喹诺酮类抗生素、β-内酰胺类抗生素、氨基苷类抗生素联合使用,实验效果良好。在感染超级病菌的实验鼠当中,用被改造的噬菌体与抗生素联合治疗的实验鼠,其生存率为80%;接受普通噬菌体和抗生素治疗的实验鼠,其生存率为50%;仅接受抗生素治疗的实验鼠,其生存率为20%;未接受治疗的实验鼠的生存率只有10%。
研究人员认为,这项研究为找到对付抗生素耐受型细菌的方法提供了新思路。相关成果于2日发表在美国《国家科学院学报》网络版上。