挑战微生物膜
这是我们与那些造成顽固性感染的细菌之间的较量。最近的研究表明,顽固性病菌所以能够躲过传统抗生素的进攻,是因为有一种微生物膜形成,因而科学家已着手——
细菌和其它微生物在感染人体组织时往往形成一种复杂而顽固的膜状结构,我们称之为微生物膜。正是由于微生物膜的生成,才使得一些抗生素不能清除掉这些病菌。科学家们发现,在形成微生物膜的这些细菌之间存在相互传递的信号。如果能够合成出干扰这些信号传递的药物,破坏微生物膜的形成,将会非常有利于治疗那些顽固性的感染。现在已经有一些药物正在进行动物试验。
微生物膜的存在十分普遍,比如牙齿上的菌斑,溪流中的石块上光滑的菌苔,还有花瓶内壁上形成的粘泥。由于微生物存在的多样性,它们形成微生物膜的方式、种类也必将是复杂多样的。
对于人类来说,有时候微生物膜对健康是有害的。因为形成微生物膜后的微生物能够抵抗许多抗生素和免疫系统的攻击,使感染难以控制。由于某些细菌可以分泌分解抗生素的酶,这使得抗生素在进入微生物膜后很快就被降解了,根本不能到达它的内部。因此在用抗生素或其它方法进行消毒和灭菌时,真正杀死细菌所需要的时间和剂量往往要超出我们的想象。还有一点就是,像青霉素这样的抗生素主要对那些处于活跃状态的细菌起作用。而在微生物膜中除了存在活跃状态的细菌,还有一些细菌处于休眠状态,当环境适宜时它们会很快复苏,然后快速增殖。这就是为什么有的抗生素在体外能很好地杀死细菌,而在体内却没有作用的原因。
对微生物膜形成机制的了解使得利用药物对其控制成为可能。我们可以将物体的表面处理得尽量光滑一些,使细菌很难粘附上去。还可以通过干扰细胞外基质或信号分子的合成来抑制微生物膜的形成。应用这些温和的处理手段,能够避免对人体有益菌造成损害。科学家们曾发现在澳大利亚海湾中生长的红藻的叶子上从来不会形成微生物膜,尽管海水中含有大量的细菌。研究证实这是因为一种呋喃糖类的化合物在发挥作用,这种化合物的结构类似于酰基化同型丝氨酸内酯,但是它不能激活基因的转录。这样它就干扰了酰基化同型丝氨酸内酯的作用,使得微生物膜不能形成。目前这一化合物已经用于一些水下设备的防蚀处理。由于它没有毒性,而且在经过了数百万年后细菌并没有对它产生抗性,因此它也有很高的医用价值。
这一系列的研究工作,给我们带来了关于微生物活动的崭新概念。细菌之间的信息传递、不同种属细菌之间的相互作用等生命活动比我们以前想象的要复杂得多,随着对其机制研究一步步地深入,最终能使我们更好地控制和利用微生物造福于人类。, 百拇医药(杜占文)
细菌和其它微生物在感染人体组织时往往形成一种复杂而顽固的膜状结构,我们称之为微生物膜。正是由于微生物膜的生成,才使得一些抗生素不能清除掉这些病菌。科学家们发现,在形成微生物膜的这些细菌之间存在相互传递的信号。如果能够合成出干扰这些信号传递的药物,破坏微生物膜的形成,将会非常有利于治疗那些顽固性的感染。现在已经有一些药物正在进行动物试验。
微生物膜的存在十分普遍,比如牙齿上的菌斑,溪流中的石块上光滑的菌苔,还有花瓶内壁上形成的粘泥。由于微生物存在的多样性,它们形成微生物膜的方式、种类也必将是复杂多样的。
对于人类来说,有时候微生物膜对健康是有害的。因为形成微生物膜后的微生物能够抵抗许多抗生素和免疫系统的攻击,使感染难以控制。由于某些细菌可以分泌分解抗生素的酶,这使得抗生素在进入微生物膜后很快就被降解了,根本不能到达它的内部。因此在用抗生素或其它方法进行消毒和灭菌时,真正杀死细菌所需要的时间和剂量往往要超出我们的想象。还有一点就是,像青霉素这样的抗生素主要对那些处于活跃状态的细菌起作用。而在微生物膜中除了存在活跃状态的细菌,还有一些细菌处于休眠状态,当环境适宜时它们会很快复苏,然后快速增殖。这就是为什么有的抗生素在体外能很好地杀死细菌,而在体内却没有作用的原因。
对微生物膜形成机制的了解使得利用药物对其控制成为可能。我们可以将物体的表面处理得尽量光滑一些,使细菌很难粘附上去。还可以通过干扰细胞外基质或信号分子的合成来抑制微生物膜的形成。应用这些温和的处理手段,能够避免对人体有益菌造成损害。科学家们曾发现在澳大利亚海湾中生长的红藻的叶子上从来不会形成微生物膜,尽管海水中含有大量的细菌。研究证实这是因为一种呋喃糖类的化合物在发挥作用,这种化合物的结构类似于酰基化同型丝氨酸内酯,但是它不能激活基因的转录。这样它就干扰了酰基化同型丝氨酸内酯的作用,使得微生物膜不能形成。目前这一化合物已经用于一些水下设备的防蚀处理。由于它没有毒性,而且在经过了数百万年后细菌并没有对它产生抗性,因此它也有很高的医用价值。
这一系列的研究工作,给我们带来了关于微生物活动的崭新概念。细菌之间的信息传递、不同种属细菌之间的相互作用等生命活动比我们以前想象的要复杂得多,随着对其机制研究一步步地深入,最终能使我们更好地控制和利用微生物造福于人类。, 百拇医药(杜占文)