摘要:这一惊人的发现,或将彻底改变我们对抗生素作用方式的理解,为解决日益严峻的“超级细菌”耐药性问题开辟了一条全新的道路。这项由伦敦大学学院(UCL)和帝国理工学院顶尖科学家团队主导的研究,已于2025年9月29日,发表在《自然·微生物学》(Nature Micro
原来,抗生素从来不是硬碰硬的杀手,它更像一个高明的“骗子”,诱骗细菌亲手撕开自己的铠甲,走向灭亡。
这一惊人的发现,或将彻底改变我们对抗生素作用方式的理解,为解决日益严峻的“超级细菌”耐药性问题开辟了一条全新的道路。这项由伦敦大学学院(UCL)和帝国理工学院顶尖科学家团队主导的研究,已于2025年9月29日,发表在《自然·微生物学》(Nature Microbiology)上。
一、坚不可摧的“恶魔堡垒”
在我们的世界之“下”,存在着一个平行宇宙——微观世界。那里,每一个细菌都是顶级的生存大师,尤其是一种叫做“革兰氏阴性菌”的家伙。
它们身披一副坚不可摧的“盔甲”——外膜(Outer Membrane)。这层盔甲由致密的脂多糖(LPS)分子构成,像锁子甲一样紧密相连,能抵挡住绝大多数抗生素的猛烈炮火,让医生们束手无策。
面对这铜墙铁壁,人类手中握有一张最后的王牌——多粘菌素(Polymyxins)。
这是一种被雪藏了80多年的古老抗生素,也是我们对抗某些超级细菌的最后一道防线。我们知道它能赢,但80年来,没人能真正看清,它究竟是如何攻破那座“恶魔堡垒”的。
它是用蛮力撞开城门?还是有什么不为人知的独门绝技?这个悬念,今天终于被揭晓。
二、眼见为实的“攻城诡计”
科学家们动用了一件神器——
原子力显微镜(AFM)。它就像一根拥有超高灵敏度触觉的“神之指尖”,能以纳米级的精度,实时“触摸”并描绘出活细菌表面的每一个细节。
于是,人类历史上第一次,我们亲眼目睹了这场持续了80年的世纪对决。
当多粘菌素B(Polymyxin B)被释放到战场上时,令人瞠目结舌的一幕发生了:
它没有发起任何正面攻击!
它只是悄悄地附着在细菌的盔甲上。几分钟后,细菌的表面开始剧烈地“起泡”和“鼓包”,仿佛盔甲内部发生了大爆炸,无数凸起物破甲而出。
紧接着,更疯狂的景象出现了——细菌开始疯狂地“脱落”自己的盔甲!
这是怎么回事?难道是细菌被打得“精神失常”,开始自残了?
经过深入分析,科学家们终于破解了这场战斗的真相:
多粘菌素根本不是战士,而是一个“信息战”大师。它向细菌传递了一个致命的假信号,让细菌误以为自己的盔甲正在被摧毁。于是,细菌的“防御系统”被瞬间激活,开始动用自己宝贵的能量(ATP),疯狂地加速生产新的盔甲材料(LPS),并将其运送到外膜。
然而,这种恐慌性的、毫无秩序的生产,反而成了一场灾难。就像一个惊慌失措的建筑队,一边疯狂地砌墙,一边又在疯狂地拆墙,最终的结果就是——自家城墙,千疮百孔。
当盔甲出现致命的缺口时,多粘菌素便会蜂拥而入,长驱直入,直捣黄龙,最终摧毁细菌赖以生存的内膜,完成绝杀。
三、惊天反转的“致命开关”
正当所有人都以为这个“必杀技”无懈可击时,研究人员却在实验中发现了一个惊天的反转:
有时候,这个绝招……会完全失效!
在某些情况下,多粘菌素即使把细菌包裹得严严实实,细菌也毫发无伤,依然活得好好的。
为什么?难道是有些细菌看穿了它的骗术?
秘密,藏在一个我们都听过,却从未如此理解的词里——“休眠”。
和动物冬眠一样,细菌在缺少食物或环境恶劣时,也会进入一种“节能休眠”状态。在这种状态下,它们会关闭自己几乎所有的生命活动,包括那条制造盔甲的生产线。
而多粘菌素的战术,恰恰需要细菌“开着工”才能实现。如果细菌的盔甲工厂都关门了,它自然就无法诱骗细菌陷入“生产混乱”的陷阱。
好吧,你永远无法叫醒一个装睡的人,也无法杀死一个真正沉睡的细菌。
这个发现,完美解释了为何临床上很多慢性感染、复发性感染如此顽固。因为总有一小撮细菌在“装睡”,等抗生素的药效过去后,再“苏醒”过来,卷土重来。
四、未来战争的“破晓之光”
揭开谜底,是为了找到制胜之道。
既然知道了多粘菌素的“开关”和细菌的“软肋”,全新的战斗策略便应运而生:
“唤醒+绝杀”二段式攻击!
科学家们提出,未来我们可以双管齐下:
第一步:叫醒它们!先使用一些“唤醒剂”(比如特定的糖分),把那些休眠的细菌从睡梦中强制唤醒,迫使它们重新启动盔甲生产线。
第二步:一网打尽!一旦细菌开始活跃起来,立刻用多粘菌素发起总攻,让它们在被诱骗的混乱中,走向集体灭亡!
谁能想到,在我们看不见的维度里,竟隐藏着堪比史诗的战场。原来微观世界并非蛮荒之地,它同样遵循着“兵不厌诈”的丛林法则。这里没有炮火轰鸣,却有更高级的欺骗与伪装;这里不见刀光剑影,却上演着更为本质的生存与灭亡。这场智慧与本能的较量,从生命诞生之初,就从未停歇。
这场持续了亿万年的“人菌大战”远未结束,但今天,我们看清了敌人的一个致命破绽。这束来自微观世界的破晓之光,无疑将照亮我们走向胜利的未来之路。
参考文献:
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
来源:徐德文科学频道