为什么抗生素即使对非耐药细菌也会失效

抗生素是治疗细菌感染不可或缺的。但为什么即使细菌没有耐药性，它们有时也无效呢？在《自然》杂志上发表的最新研究中，巴塞尔大学的研究人员挑战了传统观点，即一小部分特别有弹性的细菌是抗生素治疗失败的原因

在某些由细菌引起的传染病中，抗生素的疗效低于预期。一个例子是沙门氏菌引起的感染，这可能导致伤寒等疾病。多年来，研究人员认为，一小部分休眠细菌是对抗感染的主要问题

这些所谓的坚持者可以在抗生素治疗后存活下来，并在以后引起复发。世界各地的研究人员一直在研究旨在靶向和消除这些“休眠”细菌的新疗法。

在一项新的研究中，巴塞尔大学生物中心的Dirk Bumann教授的团队挑战了抗生素无效的普遍观点

Bumann解释说：“与普遍看法相反，抗生素失效不是由一小部分持久者引起的。事实上，感染组织中的大多数沙门氏菌很难杀死。”。“我们已经能够证明，抗菌药物清除的标准实验室测试会产生误导性结果，给人一种一小群特别有弹性的持久者的错误印象。”

营养饥饿会增加沙门氏菌的弹性

研究人员调查了沙门氏菌感染小鼠和组织模拟实验室模型中的抗菌药物清除情况。人体对细菌的防御机制通常包括减少营养物质的可用性。研究人员现在发现，事实上，这种营养缺乏是沙门氏菌在抗生素治疗中存活的主要原因。研究人员认为，这同样适用于其他细菌病原体

Bumann说：“在营养缺乏的条件下，细菌生长非常缓慢。”。“起初这可能看起来不错，但实际上这是一个问题，因为大多数抗生素只能逐渐杀死缓慢生长的细菌。”因此，这些药物的效果要低得多，即使在长期治疗后也可能复发

实时分析揭示了误解

科学家们使用了一种创新的方法来实时监测单个细菌中的抗生素作用。该研究的第一作者Joseph Fanous博士说：“我们证明，几乎整个沙门氏菌种群都能在抗生素治疗后存活很长一段时间，而不仅仅是一小部分高弹性持久者。”

几十年来，全球使用的标准方法的一个主要问题是它们对细菌存活的间接和延迟测量，导致结果失真

“传统的测试低估了存活细菌的数量，”Fanous解释道。“他们错误地暗示存在实际上不存在的超弹性持久者子集。”这种误解影响了多年的研究

抗生素研究的新工具

这些发现可能会从根本上改变抗生素研究。布曼强调：“我们的工作强调了在生理相关条件下研究细菌行为和抗生素作用的重要性。”

“几年后，实时单细胞分析等现代方法有望成为标准。”将重点从持久性转移到营养缺乏的影响是朝着更有效地治疗难以治疗的感染迈出的重要一步

该项目是国家研究能力中心（NCCR）“抗耐药性”的一部分。该研究联盟旨在制定创新策略来对抗细菌感染。Dirk Bumann是NCCR“AntiResist”的董事之一 More information: Joseph Fanous et al, Limited impact of Salmonella stress and persisters on antibiotic clearance, Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-024-08506-6. www.nature.com/articles/s41586-024-08506-6

Journal information: Nature