细菌发光新技术，助力更新抗生素开发管道

作者：杨超月

文/陈根
抗菌素耐药性被认为是全球健康的一大威胁，青霉素刚出现时，几十单位就可以救命，而现在可能几百万单位也很难产生效果；曾被称做“抗生素最后一道防线”的万古霉素也随着时间的推移逐渐钝化，在超级细菌 MRSA 面前已有明日黄花的势头。据预计，若这一势头发展下去，在 2050 年时每年由耐药菌引起的死亡将达到千万例，对全球经济的影响也会达到 1000 亿美元以上。
因此，迫切需要更新抗生素开发管道，开发新技术来优化抗生素治疗。革兰氏阴性菌引起的感染尤其令人担忧，因为这些微生物复杂的双膜细胞膜提供了对抗抗生素的保护。对这些细胞中抗生素转运的定量理解对药物开发至关重要，但由于缺乏合适的研究技术，对这些细胞中抗生素转运的定量理解依旧困难重重。
近日，埃克塞特大学团队开发的新技术通过揭示抗生素是否会对某些细菌起作用，有望帮助解决这个问题。目前，这项工作是通过实验室检测来完成的，但很费力，也很耗时，因此，一项能够在几分钟内提供结果的技术将是减缓抗生素耐药性的重要一步。

细菌发光新技术，助力更新抗生素开发管道

研究人员结合微流控和延时自动荧光显微镜技术，快速定量抗生素在数百个单独的大肠杆菌细胞中的积累。通过连续操作微流控环境，证明了固定相大肠杆菌，传统上比生长中的细胞对抗生素更难耐受，与活跃生长的细胞相比，抗生素氧氟沙星的积累减少。

细菌发光新技术，助力更新抗生素开发管道

研究人员新的微流控方法有助于定量比较微环境与缺乏关键膜转运途径在细胞药物积聚中的作用。与传统技术不同，新技术的检测是快速的，研究细胞给药后的累积情况。
尽管此次研究的重点是革兰阴性菌，但实验所采用的理论框架，经过适当的修改，可能会被重新利用，以促进对细胞和合成系统中一系列基本现象中分子运输的理解。这将为一系列细胞中药物积累过程中生长阶段、营养条件和转运途径表达的直接、定量评估铺平道路。随着进一步的工作，研究人员希望这项技术可以用于临床，解决抗生素处方过多的问题，也有助于开发更有效的药物。