医学研究进展
开放获取

抽象的

细菌抗氧化防御在杀菌抗生素耐药性中的作用

交流晨报

问题陈述：细菌抗生素耐药性是一个世界性的公共卫生问题，需要新的解决方法。背景：Sigma S (ss) 控制蛋白质的合成，这些蛋白质有助于细菌（如泌尿道致病性大肠杆菌 (UPEC)）在生长稳定期（细菌毒性最强）的抵抗力；ss 由 rpoS 基因编码。方法：使用集落形成单位形成来确定抗生素敏感性；一种新型微流体装置确定了单细胞水平的灵敏度。结果：缺乏 rpoS 会增加 UPEC 对杀菌抗生素（庆大霉素 (Gm)、氨苄青霉素和诺氟沙星）的敏感性。将讨论转基因以说明三种抗生素的研究结果。全球蛋白质组分析表明抗氧化防御能力减弱。使用 psfiA 基因报告基因，3-(对羟基苯基)荧光素(HPF)染料和Amplex Red表明Gm在突变体中产生更多的氧化应激。细胞伸长可能会影响 HPF 的结果，但抗生素处理不会影响稳定期细菌的尺寸。抗氧化剂、N-乙酰半胱氨酸 (NAC) 和厌氧作用降低了药物致死率。因此，引起更大的氧化应激。内源性 ROS 的猝灭不充分和/或呼吸相关的电子泄漏导致突变体的敏感性增加；这在体内也得到了证实。消除猝灭剂蛋白 SodA/SodB 和 KatE/SodA，或戊糖磷酸途径蛋白 Zwf/Gnd 和 TalA（猝灭剂所需的 NADPH 来源）也会产生更大的氧化应激和 Gm 杀伤作用。结果在单细胞水平得到证实，以及太空飞行期间的微重力条件下，宇航员的免疫反应会受到损害。结论及意义：杀菌抗生素除了其既定的作用方式外，还通过氧化应激杀死细菌。因此，针对抗氧化防御将增强其功效。生物信息学方法已经鉴定出抑制这些蛋白质的小分子，并且正在研究中。