益生菌和抗生素创造了一种杀手组合

在抗药性细菌的斗争中，麻省理工学院的研究人员已经获得了益生菌的益处。在一项新的研究中，研究人员表明，通过提供抗生素药物和益生菌的组合，它们可以根除两种常常感染伤口的耐药细菌。为了实现这一目标，他们将益生菌包裹在藻酸盐的保护壳中，藻酸盐是一种生物相容性材料，可防止益生菌被抗生素杀死。

“现在有很多细菌对抗生素产生抗药性，这对人类健康是一个严重的问题。我们认为，治疗它们的一种方法是通过包装活益生菌并让它发挥作用，”研究科学家Ana Jaklenec说。在麻省理工学院的科赫综合癌症研究所和该研究的高级作者之一。

研究人员说，如果在动物和人类的未来测试中表现出成功，益生菌/抗生素组合可以被整合到伤口的敷料中，它可以帮助治愈感染的慢性伤口。

罗伯特兰格，大卫H.科赫研究所教授和科赫研究所成员，也是该论文的高级作者，该论文于10月17日刊登在“新材料 ”杂志上。李志浩，前麻省理工学院访问科学家，是研究的主要作者。

细菌战争

人体含有数万亿的细菌细胞，其中许多是有益的。在某些情况下，这些细菌通过分泌抗菌肽和杀死病原菌株的其他化合物来帮助抵御感染。其他人通过摄取营养素和其他关键资源来对抗有害菌株。

他说，科学家此前已经测试了将益生菌应用于慢性伤口的想法，并且他们在烧伤患者的研究中取得了一些成功。然而，益生菌菌株通常不能对抗在感染伤口中发现的所有细菌。将这些菌株与传统抗生素结合起来将有助于杀死更多的致病菌，但抗生素也可能杀死益生菌。

麻省理工学院的研究小组设计了一种方法，通过封装益生菌来解决这个问题，使它们不会受到抗生素的影响。他们之所以选择海藻酸盐，部分原因是因为它已经用于慢性伤口的敷料，它有助于吸收分泌物并保持伤口干燥。此外，研究人员还发现藻酸盐是生物膜的一个组成部分，细菌簇形成以保护自己免受抗生素侵害。

“我们研究了生物膜的分子成分，我们发现，对于假单胞菌感染，藻酸盐对抗生素的抗药性非常重要，”李说。“然而，到目前为止，没有人利用这种能力保护好细菌免受抗生素侵害。”

在这项研究中，研究人员选择封装一种名为Bio-K +的商业化益生菌，该益生菌由三种乳酸杆菌菌株组成。已知这些菌株杀死耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)。他们这样做的确切机制尚不清楚，但一种可能性是病原体易受益生菌产生的乳酸的影响。另一种可能性是益生菌分泌抗微生物肽或杀死病原体或破坏其形成生物膜的能力的其他蛋白质。

研究人员提供了包封的益生菌以及一种名为妥布霉素的抗生素，他们在其他测试的抗生素中选择了这种抗生素，因为它有效地杀死铜绿假单胞菌，铜绿假单胞菌是伤口感染中常见的另一种菌株。当在实验室培养皿中生长的MRSA和铜绿假单胞菌暴露于包封的Bio-K +和妥布霉素的组合时，所有的致病细菌都被消灭。

“这是一个非常激烈的影响，”Jaklenec说。“它彻底根除了细菌。”

当他们尝试使用非包封益生菌的相同实验时，益生菌被抗生素杀死，使MRSA细菌存活。

“当我们只使用一种成分时，无论是抗生素还是益生菌，它们都无法根除所有的病原体。这在临床环境中非常重要，因为你有不同细菌的伤口，抗生素不足以杀死所有的细菌，“李说。

更好的伤口愈合

研究人员设想，这种方法可用于开发新型绷带或其他包含抗生素和藻酸盐包裹的益生菌的伤口敷料。在此之前，他们计划进一步测试动物和人类的方法。

“藻酸盐的好处是它获得了FDA批准，我们使用的益生菌也被批准了，”李说。“我认为益生菌可能会在未来彻底改变伤口治疗。通过我们的工作，我们扩大了益生菌的应用可能性。”

在2016年发表的一项研究中，研究人员证明，用藻酸盐层和另一种称为壳聚糖的多糖包被益生菌可以保护它们免于在胃肠道中分解。这可以帮助研究人员开发治疗疾病或改善口服益生菌消化的方法。另一个潜在的应用是使用这些益生菌在用抗生素治疗后补充肠道微生物组，这可以在清除感染的同时消灭有益细菌。