抗生素不会促进抗性基因的交换

研究人员已经证明，除了一些具体的例子之外，抗生素不会像先前假设的那样通过遗传交换促进细菌抗生素抗性的传播。虽然过度使用抗生素无疑是全球危机日益严重的核心，但4月11日在线发表在“ 自然微生物学”杂志上的新研究表明，出生和死亡率不同而不是DNA捐赠是罪魁祸首。该结果对于设计抗生素方案以避免抗菌性的传播具有意义。

“整个领域都知道过度使用抗生素存在巨大问题，”杜克大学Paul Ruffin Scarborough工程学副教授Lingchong You说道。“假设抗生素通过提高细菌彼此共享抗性基因的速度来促进抗药性的传播是非常诱人的，但我们的研究表明它们通常不会。”

人们早就知道，细菌可以通过称为结合的过程交换DNA，这使得有用的基因可以在个体之间甚至物种之间快速传播。因为当抗生素不能杀死它们时抗性细菌的数量增加，研究人员认为这些药物增加了遗传交换的数量。但是你想也许这些药物正在杀死两个“父母”血统并允许一种新的抗性菌株茁壮成长。

“以前的研究未能将这两种思想区分开来，但我们的工作将它们分开了，”Youison Lopatkin说，他是You实验室的博士生，也是该研究的主要作者。“我们在单细胞水平上表明抗生素基因的交换完全不受抗生素的影响，这与文献形成鲜明对比。”

在她的实验中，Lopatkin将细菌细胞置于一种假死状态，在那里它们既不会死亡也不会繁殖，但它们仍然可以交换基因。由于出生率和死亡率不再是变量，研究人员可以看到基因交换率如何对抗生素产生反应。

他们测试了9种临床病原体，这些病原体通常与耐药性迅速扩散相关，并将它们暴露于代表每种主要抗生素类别的10种常见药物中。每次检测的基因交换率保持不变，在少数情况下，实际上随着浓度略有下降抗生素的增长。“看来，当应用抗生素时，DNA交换已经发生并继续这样做，”你说。“根据它们的剂量，药物可以让新抗性细菌成为获胜者。当这种情况发生时，如果在新菌株生长后进行测试，新菌株比以前更普遍。”

你指出有一些成熟的抗生素实例可以直接诱导负责捐献抗性的基因的表达，但它们非常具体。例如，抗生素四环素诱导仅转移四环素抗性的基因的表达。

新的研究表明，尽管存在这些异常值，但抗生素并不能通过诱导细胞水平的全球变化来促进抗药性的传播。研究人员希望进一步的研究将很快帮助临床医生设计更好的抗菌方案。

“这对我们设计剂量和方案的方式有直接的影响，”你说。“一些抗菌组合可以极大地促进整体转移动力学。另一方面，其他组合可以在不促进遗传转移的情况下同样良好地抑制病原体。这些是我们希望在后续研究中要解决的问题。我们是试图学习如何设计抗生素治疗方案，使其有效但不会促进抗生素耐药性的传播。“