提到亞歷山大·弗萊明爵士的名字,,或許還有人感到陌生,但很少有人不知道他為人類健康做出的卓越貢獻(xiàn)——1923年,,他發(fā)現(xiàn)眼淚等體液中的溶菌酶有殺菌效果,;1928年,他發(fā)現(xiàn)的青霉素(盤尼西林),,更是讓人類進(jìn)入了抗生素時(shí)代,拯救了無(wú)數(shù)病人的生命,。 亞歷山大·弗萊明爵士在抗細(xì)菌領(lǐng)域做出了卓越的貢獻(xiàn)(圖片來(lái)源:By Official photographer [Public domain], via Wikimedia Commons) 本文轉(zhuǎn)載自“學(xué)術(shù)經(jīng)緯”,。 快100年過去了,在最新一期的《細(xì)胞》雜志上,,來(lái)自英國(guó)紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)(Newcastle University)的科學(xué)家們,,將弗萊明爵士的兩個(gè)重要發(fā)現(xiàn)完美地融合在了一起。不過,,他們的發(fā)現(xiàn)并不是什么好消息——溶菌酶和青霉素這兩種抗菌殺手,,居然會(huì)聯(lián)手鬧出烏龍,放跑喬裝打扮的細(xì)菌,。 我們先來(lái)說(shuō)說(shuō)溶菌酶和青霉素,。這兩種抗菌分子都能直接作用于細(xì)菌的細(xì)胞壁。其中,溶菌酶能促使肽聚糖細(xì)胞壁的關(guān)鍵部分發(fā)生水解,,破壞細(xì)菌的細(xì)胞壁,;而青霉素作為β-內(nèi)酰胺類抗生素的一員,能抑制細(xì)胞壁的合成,。在低滲環(huán)境下,,細(xì)菌會(huì)自發(fā)吸入外界的水分,發(fā)生膨脹,,而細(xì)胞壁就好像是高壓鍋的“鎖”,,防止細(xì)菌炸裂。一旦細(xì)胞壁發(fā)生缺陷,,就好像是高壓鍋突然失去了安全保護(hù),,細(xì)菌自然就會(huì)發(fā)生漲裂,從而死亡,。 ▲B. subtilis細(xì)菌肽聚糖的合成與抑制(圖片來(lái)源:《細(xì)胞》) 然而人體組織與培養(yǎng)基不一樣,。研究人員們發(fā)現(xiàn),在組織中,,細(xì)菌往往處于一個(gè)等滲的狀態(tài),。換句話說(shuō),即便它們的細(xì)胞壁被破壞了,,這些細(xì)菌也不大會(huì)發(fā)生裂解,。有意思的是,青霉素等β-內(nèi)酰胺類抗生素并沒有對(duì)此束手無(wú)策,。相反,,這些抗生素能用其他手段防止細(xì)菌增長(zhǎng),并讓它們死亡,。研究人員認(rèn)為,,這或許和氧化帶來(lái)的損傷,或是細(xì)胞壁前體通路循環(huán)受阻有關(guān),。 不過,,在經(jīng)歷了青霉素洗禮、已經(jīng)奄奄一息的細(xì)菌進(jìn)一步遇到溶菌酶時(shí),,居然會(huì)發(fā)生意想不到的改變——在溶菌酶的作用下,,這些細(xì)菌索性脫去了細(xì)胞壁,搖身一變,,進(jìn)入了一種叫做“L-form”的形態(tài),。 ▲本研究的圖示:抗菌藥并不是越多越好(圖片來(lái)源:《細(xì)胞》) |
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