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

  • 美丽中国行丨探访四川雅安大熊猫溯源营地

  • 我国科研团队成功找回“丢失”的野生玉米基因

独家策划

推荐阅读
台风路径预报、渔船出海决策,乃至“厄尔尼诺”预警,离不开一套行之有序的全球海洋观测系统(GOOS)。它由数千个漂流浮标、科考船和锚系浮标共同构成,像神经系统一样监测着海洋的温度、盐度和海流。
2026-06-04 09:47
供销合作社系统紧盯“三夏”生产关键节点,统筹农机力量、强化科技赋能、健全收储保障,护航夏粮抢收、烘干、收储工作。当前正值夏收夏种的关键时节,浙江省杭州市富阳区供销合作社所属供销新桐农业现代化服务中心抢抓农时,开足马力,全力以赴投身“三夏”生产主战场。
2026-06-04 09:35
高校拥有科研力量,但成果难以精准对接产业需求;企业有技术瓶颈,却找不到合适的团队攻关。建设甘肃高等研究院,旨在破解科研、产业“两张皮”,推动科技创新和产业创新一体发展,打通产学研用“最后一公里”。
2026-06-04 09:34
记者闫磊、张文攀从国网宁夏电力调控中心获悉,5月30日,宁夏新型储能装机规模突破1000万千瓦,正式迈入千万千瓦级储能大省行列。宁夏率先构建多元化市场营利模式,构网型储能、百万千瓦级共享储能等标杆项目相继落地投产,实现储能资源建得成、调得动、用得好、效益高。
2026-06-04 09:33
近日,《四川省加快推进“人工智能+”一号创新工程实施方案》正式发布,四川正以全省一号创新工程全力推进人工智能发展。据介绍,四川目前已建成数据中心139个,智算规模约38EFLOPS,为“人工智能+”一号创新工程夯实了算力底座。
2026-06-04 09:31
布局基础研究必须有“功成不必在我”的长远眼光,以持久耐心深耕原理,方能收获未来技术革命的丰硕果实。为此,基础研究布局更加注重从技术瓶颈中提炼低层和深层科学问题,引导科研力量在原理层面下苦功、求突破。
2026-06-04 09:46
5月29日,中央宣传部、中国科协发布“最美科技工作者”,四川大学华西临床医学院副院长,华西医院神经内科主任医师、教授陈蕾入选。
2026-06-03 10:26
瑞士苏黎世联邦理工学院研究团队开发出一种由干细胞和磁电纳米颗粒组成的“细胞机器人”。
2026-06-03 10:24
生态环境部日前印发《海湾清洁指数评价技术方法(试行)》,旨在建立统一规范的海洋垃圾清洁程度量化评估与分级标准,推动沿海地方精准识别问题短板,压实所辖海湾的海洋垃圾治理责任,为“十五五”时期海洋垃圾治理提供重要支撑。
2026-06-03 10:21
近期,国务院印发《加快农业农村现代化“十五五”规划》(以下简称《规划》)。日前,农业农村部、国家发展改革委负责人就《规划》有关情况进行了解读。
2026-06-03 10:20
对于处于科技追赶阶段的经济体而言,基础研究投入不只是解决原创突破的问题,也是形成技术理解力、知识翻译力和产业吸纳力的必要条件。
2026-06-03 10:14
6月1日,漳州核电4号机组核岛反应堆厂房堆腔换料水池模块吊装成功,为后续核岛主线关键路径施工奠定坚实基础。
2026-06-02 10:03
1日,2026年全国粮食和物资储备科技活动周在湖北武汉启动。今年科技活动周的主题是“奋进‘十五五’ 科技护粮储”,活动发布了“十四五”期间我国粮食和物资储备领域132项优秀科技成果、应用案例。
2026-06-02 09:51
全球约有2.5亿乙肝病毒感染者,多数需要长期甚至终身服药,难以彻底停药。当病毒入侵人体细胞时,它首先要“刷卡进门”——结合细胞膜上的特定受体蛋白,才能进入细胞内部。
2026-06-02 09:48
6月1日,长征十二号乙遥一运载火箭在东风商业航天创新试验区中国商火研试发射工位点火升空,成功将千帆星座第十批组网卫星送入预定轨道,首飞任务取得圆满成功。
2026-06-02 09:46
近日,中国民航局新增内设机构低空安全司,机构职责包括起草低空民航发展规划、统筹低空安全与发展、建设低空飞行服务调度平台和低空飞行服务站体系等。这是继2024年12月国家发展改革委成立低空经济发展司之后,国家成立的第二个低空概念管理机构,与低空经济发展有着不可分割的联系。
2026-06-02 09:43
生态环境部近日联合教育部等11个部门和单位发布《中国噪声污染防治报告(2026)》。这位负责人表示,生态环境部为此持续开展噪声治理“千件万户”投诉典型案件调度,推动解决了一批群众反映强烈的噪声问题。
2026-06-01 09:55
习近平总书记深刻指出,中国式现代化要靠科技现代化作支撑,实现高质量发展要靠科技创新培育新动能。生产线上,一批核心技术加速突破,为产业升级注入强劲动能……  习近平总书记强调,实现高水平科技自立自强,是中国式现代化建设的关键。
2026-06-01 09:55
作为全球海洋科技领域最具权威性与影响力的学术盛会,已创办近60年的国际海洋技术大会,一直被誉为全球海洋科技界的“风向标”与“孵化器”。”5月27日上午,中国科学院深海科学与工程研究所副所长彭晓彤汇报由中国科学家主导的国际合作“全球深渊探索计划(GHEP)”。
2026-06-01 09:54
6月1日,由工业和信息化部批准发布的《YD/T 6770—2026 人工智能 关键基础技术 具身智能基准测试方法》正式实施,标志着具身智能评测迈入“有标可依”的新阶段。不仅如此,《人形机器人 全生命周期管理规范》标准也于近期发布,通过“一机一码”,确保产品可进行全链条管理。
2026-06-01 09:54
加载更多