暴露在抗生素环境下,肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)会经历一种应激反应,这种反应能促使该细菌杀死其肺炎球菌同伴,并从同伴的基因组中获取基因。这一现象可能帮助细菌获得新的抗生素耐药基因或毒性基因,从而促进“超级细菌”的形成——这类细菌能够抵抗大多数抗生素。
研究人员Marc Prudhomme及其同事指出,设计新型抗生素疗法的科学家应当考虑到,细菌在应对抗生素应激时能够加速其基因交换速率。这种基因交换机制,即自然转化(natural transformation),是细菌通过摄取环境中的游离DNA并将其整合到自身基因组中的过程。在抗生素压力下,肺炎链球菌会释放一种称为“感受态刺激肽”(competence-stimulating peptide, CSP)的信号分子,诱导细菌进入感受态,从而增强DNA摄取能力。
这一发现揭示了抗生素耐药性传播的新途径,强调了在开发抗菌策略时需考虑细菌的适应性进化。研究建议,未来抗生素的设计应旨在抑制细菌的应激反应或阻断其基因交换机制,以减缓耐药性的扩散。