抗生素是救命藥物,但它們也會損害生活在人類腸道中的有益微生物。為了降低這些風險,美國麻省理工學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種新的方法來幫助保護人類消化道的自然菌群。據(jù)11日發(fā)表在《自然·生物醫(yī)學(xué)工程》雜志上的論文,他們改造了一種對人類安全的細菌菌株,使其產(chǎn)生一種酶,這種酶可以分解一類名為β-內(nèi)酰胺類抗生素,包括氨芐西林、阿莫西林和其他常用藥物。新技術(shù)可以保護有益的腸道微生物,減少出現(xiàn)新的耐藥微生物,從而使抗生素的使用更安全。
在過去的20年里,研究表明,人體腸道中的微生物不僅在新陳代謝方面發(fā)揮著重要作用,對于免疫功能和神經(jīng)系統(tǒng)功能也不可或缺。當藥物或特定種類飲食等干預(yù)措施影響微生物區(qū)系的組成并產(chǎn)生生物失調(diào)狀態(tài)時,問題就來了。一些微生物群消失了,另一些微生物的代謝活動增加了。這種不平衡會導(dǎo)致各種健康問題。
可能發(fā)生的一個主要并發(fā)癥是艱難梭菌感染,這種微生物生活在腸道中,但通常不會造成傷害。然而,當抗生素殺死了與艱難梭菌競爭的菌株時,這些細菌就會接管并導(dǎo)致腹瀉和結(jié)腸炎。
為了保護微生物群不受抗生素的影響,研究人員改造了一種名為乳酸乳球菌的細菌菌株,這種細菌通常用于奶酪生產(chǎn),產(chǎn)生一種分解β-內(nèi)酰胺類抗生素的酶。
當這些細菌被口服時,它們會短暫地進入腸道,在那里它們會分泌β-內(nèi)酰胺酶。接著,這種酶分解到達腸道的抗生素。這種方法也可以與注射的抗生素一起使用,抗生素最終也會到達腸道。完成工作后,工程菌通過消化道排出體外。
研究人員在一項對小鼠的研究中發(fā)現(xiàn),當這種“活的生物療法”與抗生素同時進入體內(nèi)時,它可以保護腸道中的微生物區(qū)系,但允許血液中循環(huán)的抗生素保持在較高水平。
研究人員稱,這有力地證明了這種方法可以保護腸道微生物區(qū)系,同時保持抗生素的有效性。
研究還發(fā)現(xiàn),消除抗生素治療的進化壓力,可以大大降低腸道微生物在治療后產(chǎn)生抗生素耐藥性的可能性。他們此前確實在接受抗生素但沒有接受工程菌的小鼠體內(nèi)存活的微生物中發(fā)現(xiàn)了許多抗生素耐藥性基因。這些基因可能會傳遞給有害細菌,加劇抗生素耐藥性的問題。(科技日報實習(xí)記者 張佳欣)
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