来自加利福尼亚大学欧文分校分子生物学和生物化学系的让-路易·布鲁（Jean-Louis Bru）是这项新研究的第一作者，该研究发表在《细菌学杂志》上。

Bru及其同事将研究重点放在铜绿假单胞菌（P. aeruginosa）上，这是一种攻击患有囊性纤维化病的人的细菌。

囊性纤维化是一种遗传性呼吸系统疾病，其中肺部产生的粘液多于应有的水平。它影响了美国约30,000人。

铜绿假单胞菌是最危险的细菌之一。

在对抗生素具有抗药性的公共卫生危机中，世界卫生组织（WHO）将铜绿假单胞菌列为“优先病原体信任源“-也就是说，这12种细菌对人类健康最有害，因为它们已经对医生通常用来对抗它们的药物产生了抗药性。

 

世卫组织将这12种细菌分为“关键”，“高”和“中”优先级，将铜绿假单胞菌列为关键细菌，因为它对称为碳青霉烯的一组抗生素具有抗性。

在更广阔的视野中，Bru及其同事进行的研究对于了解细菌的防御机制和更有效地应对感染至关重要。

细菌充当“一个统一的有机体”

在这项新研究中，研究人员检查了培养皿中细菌的生长和传播，创造了一种类似于粘膜的环境，使铜绿假单胞菌能够在囊性纤维化中壮成长。

在这里，研究小组测试了抗生素和噬菌体对“群体”的影响，这是细菌必须集体移动的能力。 噬菌体可信来源 是从内部感染并攻击细菌的病毒。

将抗生素庆大霉素与铜绿假单胞菌细胞混合后发现，细菌会向其同种细菌发送信号，警告它们存在危险并使其能够避免这种危险。

这组作者写道，假单胞菌细菌通过分泌喹诺酮信号分子PQS来做到这一点。他们解释说：“这些机制具有将感染限制在亚人群的总体效果，从而促进了整个人群的生存。”

 

该研究的共同作者，丹麦哥本哈根大学兽医和动物科学系的助理教授尼娜·莫林·霍兰德·克罗格斯博（Nina MolinHøyland-Kroghsbo）对实验及其发现发表了评论。

“我们在实验室中看到，细菌只是在带有抗生素或噬菌体的'危险区域'中游动。当它们从同种异体中收到警告信号时，您可以在显微镜下看到它们在整齐的圆周中运动。”研究人员说，指的是蜂拥而至的运动。

她继续说：“这是一种聪明的细菌生存机制。” “如果事实证明细菌在感染人类时使用相同的规避策略，则可能有助于解释为什么某些细菌感染不能用抗生素有效治疗的原因。”

 

“让我们看到细菌如何传播和改变行为以使整个细菌种群存活，这真是令人着迷。您几乎可以说它们是一个统一的有机体。”

妮娜·莫林（Nina Molin）Høyland-Kroghsbo

为更有效的抗生素铺平道路

朱莉娅·范·凯塞尔（Julia C. van Kessel）在一篇相关社论中评论了这一发现的重要性，并指出铜绿假单胞菌影响群体行为（如因压力而蜂拥而至）的能力是“独特的”发现。范·凯塞尔（van Kessel）写道，这导致研究的作者创造了“集体压力反应” 一词。

研究作者还评论了他们的发现最终可以帮助解决抗生素耐药性危机的方法。

尽管在发现导致开发出有益的治疗方法之前还有很多工作要做，但是下一步的研究将是找到干扰细菌PQS信号传导的方法。

Nina MolinHøyland-Kroghsbo说，这些发现“清楚地说明了使用药物的方法，以防止首先发出警告信号。”

“或者，您可以设计可能阻止其他细菌接收信号的物质，这可能使使用抗生素或噬菌体病毒的治疗更加有效，”研究人员补充说。

“这种细菌的感染是全世界的主要问题，有很多住院和死亡的原因。这就是为什么我们很高兴能够贡献出可以用来对抗这些细菌的新知识的原因。”

妮娜·莫林（Nina Molin）Høyland-Kroghsbo