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揭秘铜抑制细菌抗生素耐药性感染的分子机制

2012-12-09 20:44 南安普顿大学研究团队 mBio 阅读 0
核心摘要: 南安普顿大学研究团队在《mBio》上发表研究,揭示铜通过抑制细菌水平基因转移(HGT)来降低抗生素耐药性传播的分子机制。铜离子能产生活性氧、破坏细胞膜和DNA,从而杀灭细菌并阻止耐药基因在表面上扩散。这一发现为在医院等公共场所使用铜质表面控制感染提供了科学依据。

细菌抗生素耐药性已成为全球公共卫生领域的重大威胁,其传播机制中关键的一环是水平基因转移(Horizontal Gene Transfer, HGT)。近日,来自英国南安普顿大学的研究团队在《mBio》杂志上发表了一项突破性研究,揭示了铜元素能够有效抑制HGT过程,从而降低抗生素耐药性在致病菌间的传播风险。

HGT是指细菌通过非亲代遗传方式(如接合、转化、转导)获取外源遗传物质的过程,是耐药基因在不同细菌菌株间快速扩散的主要途径。研究指出,在日常可接触的表面(如门把手、购物车、桌面等)上,细菌的HGT频繁发生,这为耐药性的传播创造了条件。而铜作为一种天然抗菌金属,其离子(Cu²⁺)能够通过产生活性氧(ROS)、破坏细菌细胞膜完整性、干扰DNA复制和修复机制等多种途径,快速杀灭细菌,并显著抑制HGT的发生。

研究团队负责人Keevil教授强调:“许多医院内致病菌能在环境中长期存活,并引发难以控制的感染,甚至导致死亡。我们的研究表明,铜质表面不仅能够破坏细菌的污染链,还能从分子水平上降低抗生素耐药性传播的风险。通过在关键环境(如医疗机构、公共场所)中部署铜制设备,可以作为一种有效的辅助手段,抵御耐药菌的感染。”铜的持续释放离子特性使其能够长期维持抗菌活性,显著降低表面生物负荷,减少交叉感染概率。

目前,包括英国在内的多个国家已开始在医院、公共交通等场所采用铜质接触表面(如门把手、扶手、台面等)。实际应用数据表明,铜质器具能够显著降低细菌数量,并减少抗生素耐药菌株的扩散。这一发现为应对日益严峻的抗生素耐药性危机提供了低成本、可持续的物理干预策略。

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