点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:警惕!高脂饮食诱发抗生素“耐受性”
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

警惕!高脂饮食诱发抗生素“耐受性”

来源:《中国科学报》2021-06-16 10:33

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  近年来,一种新的抗性机制——细菌的抗生素耐受性受到广泛关注。抗生素耐受性是指基因型敏感的细菌却能抵抗抗生素的治疗。由于缺乏定量指标,抗生素耐受性在临床上并不容易区分,因而往往被忽视。

  近日,《自然—微生物学》在线发表了扬州大学兽医学院教授王志强等人关于高脂饮食诱导抗生素耐受性形成的机制研究。他们发现,细菌代谢调节剂可以作为潜在的抗生素增效剂,用以对抗耐受病原菌引起的顽固性感染。

  被忽视的抗生素耐受性

  王志强介绍,抗生素耐药性与抗生素耐受性不同。前者指细菌具有某些特定的耐药基因,可以表达耐药酶或激活外排泵等对抗抗生素,这种细菌既具有耐药基因,又具有相应的耐药表型。而后者指细菌并没有携带任何特定的耐药基因,从基因型上看属于敏感菌。但这类细菌却能抵抗抗生素的杀灭作用,即具有耐药表型。

  论文第一作者和共同通讯作者、扬州大学教授刘源在接受《中国科学报》采访时说,抗生素耐药性可以通过基因组学分析和最小抑菌浓度(MIC)实验进行判定:抗生素耐药菌不仅具有相应的耐药基因,而且MIC也会显著升高。

  “常规筛查方法和用药策略几乎全部专注于抗生素耐药性。”刘源说,而抗生素耐受性的判定目前没有绝对的定量指标。但在杀菌实验中,抗生素耐受菌和敏感菌的表现截然不同。通常,可以通过固定抗生素作用时间看细菌总菌落数的降低值,初步判定抗生素耐受性。

  即便如此,抗生素耐受性在临床上没有受到充分关注和重视。论文作者、扬州大学教授李瑞超告诉《中国科学报》,抗生素耐受菌可以抵抗抗生素的杀灭作用,一直存在于体内,并导致慢性感染和复发性感染。

  2017年,《科学》报道,抗生素耐受性还会促进抗生素耐药性的进化和发展。

  王志强解释说,由于耐受性细菌在高浓度抗生素存在的环境中存活时间较长,因此获得抗性突变的机会更大。科学家已经证实,耐受性会先于耐药性出现,并且耐受性会增加耐药性突变在群体中传播的机会。

  “防止耐受的演变可能为延迟耐药性的出现提供新策略,降低耐受性的新药或药物组合可能会帮助减缓耐药性的进化。”王志强说。

  肠道菌群的微妙作用

  早在2011年,《科学》就报道了饥饿导致的严谨反应和某些特定细菌产生的硫化氢会介导抗生素耐受性的形成。

  但是,“关于抗生素耐受性形成的原因及其诱导因素,尤其是其在体内发生的机制,尚不清楚。”李瑞超说。

  “随着人们生活水平的提高,高脂饮食已成为一种重要的日常膳食方式,伴随着肥胖、II型糖尿病等相关代谢疾病的发生。”王志强告诉《中国科学报》,高脂饮食对于细菌感染性疾病抗生素治疗的影响还不清楚。于是,他们调查了高脂饮食和抗生素耐受性之间的相关性。

  “我们研究发现,相较于正常饮食小鼠,高脂饮食小鼠感染后对杀菌抗生素治疗的敏感性降低。”刘源介绍,他们对饲喂64天高脂饮食的小鼠进行腹腔感染,之后2小时实施灌胃抗生素治疗,感染24小时后测定肺组织中细菌的数量。

  结果发现,正常饮食小鼠肺组织中细菌数量的降低值高于高脂饮食小鼠,这表明后者感染后对杀菌抗生素治疗的敏感性降低。

  基于该结果,研究人员首先对比评价了抗生素在正常饮食和高脂饮食小鼠之间的药代动力学差异,发现抗生素活性差异并不是由于药物代谢动力学的影响。

  接着,他们通过对高脂饮食小鼠进行肠道菌群清除实验发现,肠道菌群被清除后,高脂饮食对小鼠产生的抗生素耐受性影响也消除了。相应的,移植了高脂饮食小鼠粪便的正常饮食小鼠的抗生素有效性显著降低。以上结果表明,高脂饮食可能通过影响肠道菌群的组成进而改变了代谢物丰度。

  “我们通过实验发现肠道菌群在这个过程中发挥了关键作用,然后再去找变化的肠道菌群。”刘源说。

  发现一种有效代谢调节剂

  通过多样性分析,研究人员发现,相较于正常饮食小鼠,高脂饮食小鼠的肠道中,拟杆菌科和艾克曼菌数量显著降低,而毛螺菌科细菌显著增多。

  刘源告诉《中国科学报》,拟杆菌科是人类肠道中的共生菌,为身体提供必需的营养。毛螺菌是肠道中含量丰富的专性厌氧菌,参与多种碳水化合物的代谢。

  艾克曼菌又叫嗜黏蛋白艾克曼氏菌,是人类肠道中唯一可贮备与分解黏蛋白、生成碳氮因子的益生菌。近年来研究人员发现,艾克曼菌不仅对糖尿病、肥胖和心血管病有一定预防效果,还能够增强癌症免疫治疗效果。

  已有研究表明,拟杆菌科细菌是吲哚乙酸生物合成的关键菌株。他们推测,在高脂饮食小鼠肠道菌群中,拟杆菌科细菌数量的降低可能是导致吲哚乙酸含量降低的重要原因。

  “我们的研究发现,吲哚乙酸可以激活细菌代谢。主要表现为,吲哚乙酸作用后,细菌能量货币ATP和活性氧水平显著升高,从而阻止了耐受菌株的形成,并帮助抗生素清除耐受菌。”李瑞超说。

  受到研究结论的启发,他们在高脂饮食小鼠的腹膜炎保护模型中,使用细菌代谢调节剂吲哚乙酸和环丙沙星共同方案,取得了很好的治疗效果,显著提高了小鼠存活率。

  不过,刘源强调,关于高脂饮食中艾克曼菌的降低、毛螺菌的升高在抗生素耐受性形成中发挥的作用,有待进一步研究。

  除了吲哚乙酸,还有哪些代谢物的改变会影响抗生素耐受性的发生和发展?其潜在的作用机制是什么?李瑞超认为这些问题是他们下一步研究的重点。

  刘源说:“我们的研究不仅揭示了高脂饮食在细菌感染性疾病治疗中的潜在危害,而且表明细菌代谢调节剂可以作为潜在的抗生素增效剂对抗耐受病原菌引起的顽固性感染。”

  “想将从小鼠模型中得到的结论用到其他哺乳动物身上,中间还有很长的路要走。”王志强补充说,“但是更健康和更均衡的膳食方式必然对我们的健康大有裨益。”(记者 李晨 通讯员 沙爱红)

[ 责编:赵宇豪 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 包饺子 迎冬至

  • 雪山下的温暖“古突”夜

独家策划

推荐阅读
由我国多家研发单位联合完成的两项降糖减重药物Ⅲ期临床研究成果,北京时间18日在线发表于国际科学顶级学术期刊《自然》(《Nature》)。
2025-12-19 09:51
一个国际团队12月17日发表于《自然》的研究显示,70岁以上人群中,近1/10患有阿尔茨海默病。
2025-12-19 09:51
近日,“大国重器”中国天眼(FAST)又传来好消息。截至2025年11月5日,它已发现脉冲星1170颗,远超同期其他望远镜发现总数。
2025-12-19 09:48
国家自然科学基金重大非共识项目日前正式启动试点,首批遴选出3项建议资助项目,支持科研人员在国际科技竞争“无人区”开辟研究方向。
2025-12-19 09:47
《物理世界》日前公布“2025年度十大科学突破”榜单,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心张广宇团队主导的“首例二维金属制备”成果成功入选。
2025-12-19 09:45
中国科学技术大学教授潘建伟、张强等组成的研究团队与济南量子技术研究院、中国科学院半导体研究所等单位合作,通过混合集成分布式反馈激光器与薄膜铌酸锂光子芯片,成功实现了电泵浦片上集成的高亮度偏振量子纠缠光源,向集成化量子信息处理迈出重要一步。
2025-12-18 10:02
肺鱼,一种可以“绝境求生”的神奇生物,部分种类能在缺水时躲入泥中使用肺呼吸,直到雨季才复苏。借助高精度CT扫描与三维重建技术,乔妥、崔心东与团队其他成员对云南古嵴鱼展开了细致的关键形态特征观察。
2025-12-18 10:00
气温下降容易影响呼吸系统和循环系统。
2025-12-18 09:59
在这些应用成果中,人工智能大模型赋予机器人“大脑”,具身智能赋予机器人“小脑”与“四肢”,让它们学会像人一样思考和行动。蒸汽机延伸了人类的体能,计算机延伸了人类的智能,具身智能意味着一个“人机共生”的新纪元——机器人不再是冷冰冰的机器,而是生产生活中的得力伙伴。
2025-12-18 09:50
其中,“泛在操作系统”“高性能制造”“深部固体资源流态化开采”“超级微创手术”4项体系化新名词,均为我国科学家率先提出。超级微创手术经由自然腔道、隧道、穿刺通道、多腔隙通道,构建起覆盖全器官系统的技术体系。
2025-12-18 09:49
当晨曦穿透亚马孙雨林的薄雾,一组由废旧手机改装的声学传感器正竖起“耳朵”,人工智能(AI)模型在毫秒间分辨出三公里外链锯切割树干的异常声响。这一由AI编织的生态防护网络,正以超越人类感知的速度与精度,重构全球生态环境保护的技术版图。
2025-12-18 09:46
近期,一款名为重力眼罩的产品在各大电商平台迅速走红,成为众多消费者追捧的“助眠神器”。在首都医科大学附属北京世纪坛医院眼科主任医师解晓斌看来,商家宣传的“精准按压穴位”大多是营销话术,重力眼罩的助眠原理并非穴位按压。
2025-12-17 09:45
我1999年从海外回国,26年来,有两个梦日夜萦绕在脑海:一是作为一名物理学者征服世界级难题的“量子梦”,二是作为高等教育工作者为祖国培养一流人才、抢占科技高地的“强国梦”。
2025-12-17 09:40
2022年,我全职加入清华大学,建立求真书院,立志在中国本土培养更多数学人才。 展望“十五五”,国际形势风云激荡,我们要以高瞻远瞩的战略定力,在中国本土培育一批有能力、有魄力、敢于挑战前沿的年轻领军学者。
2025-12-17 09:39
《2022版中国科普期刊概览与目录》为科普成果认定提供了统一标尺。
2025-12-17 09:43
“不断地优化和发展新的专业结构,这是高校本身要做的。”北京林业大学校长李召虎表示,在高等教育不断发展的进程中,满足并引领社会发展是核心逻辑。
2025-12-17 09:23
题:抗流感、重养生,巧用中医方法安度寒冬 齐文升说,此时应尽量早睡晚起;饮食应减少生冷寒凉之物,适当食用牛羊肉、桂圆、核桃等温补食材,怕上火可适当添加银耳、百合或山药。
2025-12-17 09:46
长途出行,电动汽车、充电桩随处可见;冬天取暖,不再以烧煤为主,而转为电采暖……今天,我们身边用能电气化的场景愈发常见。
2025-12-16 10:13
记者从2026中国信通院深度观察报告会上获悉:“十四五”时期,我国6G发展处于愿景需求定义清晰、技术突破初见成效、标准研究全面启动的关键阶段。
2025-12-16 10:06
相较西方国家而言,中国现代科研体系起步较晚,直至改革开放后才重建硕博制度,科研力量逐步壮大。(作者系中国科学院院士,本报记者冯丽妃据其在新疆科普专家报告团活动中的发言整理)  《中国科学报》 (2025-12-16 第1版 要闻)
2025-12-16 10:02
加载更多