鮑曼不動桿菌是一種極其危險的病原體，在醫院等場所都有發現，其中許多細菌菌株對不同類別的抗生素具有抗藥性。在伊拉克戰爭期間，鮑曼不動桿菌感染首次被大規模觀察到，此后在全球范圍內迅速增加，這也是為什么世界衛生組織(WHO)將鮑曼不動桿菌列入急需新藥的細菌名單。鮑曼不動桿菌的危險傳播在于抗生素耐藥性，還在于其巨大的適應性：即使在干燥和高鹽度等惡劣條件下，它也能繁衍生息，因此能夠在人體內不同生態系統中繁殖，如：膀胱、皮膚表面和肺部。以法蘭克福歌德大學沃爾克·穆勒教授為發言人的德國研究基金會第 2251 研究單位 (FOR) 2251 自 2017 年以來一直在研究這些適應策略的分子基礎。
如今，FOR 2251子項目的兩位負責人貝特·阿弗霍夫教授和沃爾克·穆勒教授領導的研究小組發現了不動桿菌中以前未知的適應機制。當生活條件變得不適宜時，許多細菌會進入近乎類似死亡的休眠狀態。它們會永久性地進入沒有代謝活動的狀態，被稱為“孢子”。
然而，正如研究小組發現的那樣，鮑曼不動桿菌可以形成特殊的細胞作為替代，這些細胞處于一種深度睡眠狀態。盡管這些細胞仍然顯示出存活和呼吸的跡象，但無法在培養皿中的培養基上培養它們。“例如，我們從霍亂細菌中了解到這種狀態;它被稱為可存活但不可培養 (VBNC) 狀態，”穆勒解釋道。該研究的第一作者 Patricia König最近發表在著名期刊mBio上，報告稱細菌可以在這種狀態下存活很長時間：“我們已經讓細菌在VBNC深度睡眠中保持了11個月，并定期檢查我們是否還能叫醒他們。這項研究仍在進行中，還看不到結束的跡象。” 
在高鹽濃度的壓力下，一些培養的鮑曼不動桿菌幾天后就會死亡(橙色點)，但許多細菌會繼續處于深度睡眠狀態(綠色點)
研究人員能夠通過提高培養基的鹽含量來觸發不動桿菌細菌中的VBNC狀態，而且還可以通過冰箱(4°C)和發燒溫度(42°C)、干燥和通過延遲時間來觸發不動桿菌細菌中的VBNC狀態去除氧氣。在所有情況下，在搖床中“恢復”兩天并提供最佳的營養和氧氣供應后，有可能再次“喚醒”細菌。
問題在于，通過在培養基上培養來檢測細菌仍然是醫學和食品控制的黃金標準。貝特·阿弗霍夫解釋道：“想象一下：一名鮑曼不動桿菌感染的患者接受抗生素治療，在7天后，培養皿上不再生長不動桿菌。醫生和患者都認為細菌已經消失，但事實并非如此，鮑曼不動桿菌只是在身體的角落和縫隙中沉睡，等待下一個更好的機會再次醒來、繁殖并再次引發患者的癥狀。這是極其危險的，特別是在多重耐藥細菌的情況下。”
我們希望這將有助于為我們開發針對鮑曼不動桿菌的更有效的治療概念做出貢獻。更重要的是，除了培養皿之外，我們還需要使用更靈敏的方法來檢測它，例如 PCR，它也可用于發現 VBNC 細胞。”
在治療方面，在向睡眠狀態過渡中發揮重要作用的蛋白質可能構成新的切入點。研究小組已經識別出了幾種這樣的蛋白質。König說：“我們必須學會了解這些蛋白質的作用。這將為開發針對它們的抑制劑奠定基礎，這些抑制劑可以與抗生素一起使用，以防止細菌陷入危險的睡眠狀態。”
來源：生物探索
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2023-11-01
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