原來,抗生素從來不是硬碰硬的殺手,它更像一個高明的“騙子”,誘騙細(xì)菌親手撕開自己的鎧甲,走向滅亡。
這一驚人的發(fā)現(xiàn),或?qū)氐赘淖兾覀儗股刈饔梅绞降睦斫?,為解決日益嚴(yán)峻的“超級細(xì)菌”耐藥性問題開辟了一條全新的道路。這項由倫敦大學(xué)學(xué)院(UCL)和帝國理工學(xué)院頂尖科學(xué)家團(tuán)隊主導(dǎo)的研究,已于2025年9月29日,發(fā)表在《自然·微生物學(xué)》(Nature Microbiology)上。
一、堅不可摧的“惡魔堡壘”
在我們的世界之“下”,存在著一個平行宇宙——微觀世界。那里,每一個細(xì)菌都是頂級的生存大師,尤其是一種叫做“革蘭氏陰性菌”的家伙。
它們身披一副堅不可摧的“盔甲”——外膜(Outer Membrane)。這層盔甲由致密的脂多糖(LPS)分子構(gòu)成,像鎖子甲一樣緊密相連,能抵擋住絕大多數(shù)抗生素的猛烈炮火,讓醫(yī)生們束手無策。
面對這銅墻鐵壁,人類手中握有一張最后的王牌——多粘菌素(Polymyxins)。
這是一種被雪藏了80多年的古老抗生素,也是我們對抗某些超級細(xì)菌的最后一道防線。我們知道它能贏,但80年來,沒人能真正看清,它究竟是如何攻破那座“惡魔堡壘”的。
它是用蠻力撞開城門?還是有什么不為人知的獨門絕技?這個懸念,今天終于被揭曉。
二、眼見為實的“攻城詭計”
科學(xué)家們動用了一件神器——
原子力顯微鏡(AFM)。它就像一根擁有超高靈敏度觸覺的“神之指尖”,能以納米級的精度,實時“觸摸”并描繪出活細(xì)菌表面的每一個細(xì)節(jié)。
于是,人類歷史上第一次,我們親眼目睹了這場持續(xù)了80年的世紀(jì)對決。
當(dāng)多粘菌素B(Polymyxin B)被釋放到戰(zhàn)場上時,令人瞠目結(jié)舌的一幕發(fā)生了:
它沒有發(fā)起任何正面攻擊!
它只是悄悄地附著在細(xì)菌的盔甲上。幾分鐘后,細(xì)菌的表面開始劇烈地“起泡”和“鼓包”,仿佛盔甲內(nèi)部發(fā)生了大爆炸,無數(shù)凸起物破甲而出。
緊接著,更瘋狂的景象出現(xiàn)了——細(xì)菌開始瘋狂地“脫落”自己的盔甲!
這是怎么回事?難道是細(xì)菌被打得“精神失常”,開始自殘了?
經(jīng)過深入分析,科學(xué)家們終于破解了這場戰(zhàn)斗的真相:
多粘菌素根本不是戰(zhàn)士,而是一個“信息戰(zhàn)”大師。它向細(xì)菌傳遞了一個致命的假信號,讓細(xì)菌誤以為自己的盔甲正在被摧毀。于是,細(xì)菌的“防御系統(tǒng)”被瞬間激活,開始動用自己寶貴的能量(ATP),瘋狂地加速生產(chǎn)新的盔甲材料(LPS),并將其運送到外膜。
然而,這種恐慌性的、毫無秩序的生產(chǎn),反而成了一場災(zāi)難。就像一個驚慌失措的建筑隊,一邊瘋狂地砌墻,一邊又在瘋狂地拆墻,最終的結(jié)果就是——自家城墻,千瘡百孔。
當(dāng)盔甲出現(xiàn)致命的缺口時,多粘菌素便會蜂擁而入,長驅(qū)直入,直搗黃龍,最終摧毀細(xì)菌賴以生存的內(nèi)膜,完成絕殺。
三、驚天反轉(zhuǎn)的“致命開關(guān)”
正當(dāng)所有人都以為這個“必殺技”無懈可擊時,研究人員卻在實驗中發(fā)現(xiàn)了一個驚天的反轉(zhuǎn):
有時候,這個絕招……會完全失效!
在某些情況下,多粘菌素即使把細(xì)菌包裹得嚴(yán)嚴(yán)實實,細(xì)菌也毫發(fā)無傷,依然活得好好的。
為什么?難道是有些細(xì)菌看穿了它的騙術(shù)?
秘密,藏在一個我們都聽過,卻從未如此理解的詞里——“休眠”
和動物冬眠一樣,細(xì)菌在缺少食物或環(huán)境惡劣時,也會進(jìn)入一種“節(jié)能休眠”狀態(tài)。在這種狀態(tài)下,它們會關(guān)閉自己幾乎所有的生命活動,包括那條制造盔甲的生產(chǎn)線。
而多粘菌素的戰(zhàn)術(shù),恰恰需要細(xì)菌“開著工”才能實現(xiàn)。如果細(xì)菌的盔甲工廠都關(guān)門了,它自然就無法誘騙細(xì)菌陷入“生產(chǎn)混亂”的陷阱。
好吧,你永遠(yuǎn)無法叫醒一個裝睡的人,也無法殺死一個真正沉睡的細(xì)菌。
這個發(fā)現(xiàn),完美解釋了為何臨床上很多慢性感染、復(fù)發(fā)性感染如此頑固。因為總有一小撮細(xì)菌在“裝睡”,等抗生素的藥效過去后,再“蘇醒”過來,卷土重來。
四、未來戰(zhàn)爭的“破曉之光”
揭開謎底,是為了找到制勝之道。
既然知道了多粘菌素的“開關(guān)”和細(xì)菌的“軟肋”,全新的戰(zhàn)斗策略便應(yīng)運而生:
“喚醒+絕殺”二段式攻擊!
科學(xué)家們提出,未來我們可以雙管齊下:
第一步:叫醒它們!先使用一些“喚醒劑”(比如特定的糖分),把那些休眠的細(xì)菌從睡夢中強(qiáng)制喚醒,迫使它們重新啟動盔甲生產(chǎn)線。
第二步:一網(wǎng)打盡!一旦細(xì)菌開始活躍起來,立刻用多粘菌素發(fā)起總攻,讓它們在被誘騙的混亂中,走向集體滅亡!
誰能想到,在我們看不見的維度里,竟隱藏著堪比史詩的戰(zhàn)場。原來微觀世界并非蠻荒之地,它同樣遵循著“兵不厭詐”的叢林法則。這里沒有炮火轟鳴,卻有更高級的欺騙與偽裝;這里不見刀光劍影,卻上演著更為本質(zhì)的生存與滅亡。這場智慧與本能的較量,從生命誕生之初,就從未停歇。
這場持續(xù)了億萬年的“人菌大戰(zhàn)”遠(yuǎn)未結(jié)束,但今天,我們看清了敵人的一個致命破綻。這束來自微觀世界的破曉之光,無疑將照亮我們走向勝利的未來之路。
參考文獻(xiàn):
Borrelli, C., Douglas, E. J. A., Riley, S. M. A., Lemonidi, A. E., Larrouy-Maumus, G., Lu, WJ., Bonev, B. B., Edwards, A. M. & Hoogenboom, B. W. (2025). Polymyxin B lethality requires energy-dependent outer membrane disruption. Nature Microbiology https://doi.org/10.1038/s41564-025-02133-1
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