Nature發現“救命”生物計時器

　　微生物抵抗抗生素治療是現代醫學最受關注的問題之一。細菌能夠快速地演化并形成一些策略來抵抗抗生素，從而導致許多抗生素的療效下降。其中一些特異的機制針對的是特定抗生素的分子結構或功能。例如，細菌通常通過進化出一種可分解藥物的突變來形成耐藥。

　　耶路撒冷希伯來大學的研究人員希望通過研究確定，他們能否實時預測并追蹤不同的演化過程。利用一種物理學家的定量方法，該研究小組開發出一些實驗工 具精確測量細菌對抗生素的反應，并開發出了這一過程的數學模型。基于這一模型，他們推測出每天給予3小時抗生素治療，細菌可以預測藥物輸送，在此期間進入 休眠狀態以實現生存。這項研究發表在6月25日的《自然》（Nature）雜志上。

　　為了驗證他們的推測，研究人員在實驗室中每天讓細菌群暴露于抗生素下達整3個小時。僅10天后，他們就觀察到了利用一種新生存策略的細菌。當暴露在這些重復循環的抗生素治療之下時，這些細菌進化出了一種機制，通過在治療期間維持休眠狀態適應持續的抗生素

　　這些結果表明細菌可在數天內發生演化。最重要的是，它第一次證實了在抗生素暴露情況下細菌可以形成一種生物計時器（biological timer）來實現生存。

　　為了進一步驗證他們的推測，研究人員按不同的周期來遞送抗生素，將三種不同的細菌群每日重復暴露于抗生素下達3小時、5小時或8小時。值得注意的是，每種細菌群均通過延長它們的休眠期，使之與抗生素暴露的持續時間相匹配形成了適應。

　　重新認識細菌菌群演化出一些生存策略對抗抗生素的機制，科學家們有可能開發出一些新的方法來減慢抗生素耐藥的發展。

　　現在，研究人員鑒別出了一種導致生物計時器的突變，他們希望能夠收集臨床資料，看看在人體中是否有相似的抗生素定時響應機制活化，導致了按固定時間 表服藥的人們抗生素療效降低。如果確是如此，這或許可以解釋在一些疾病中抗生素治療失敗的原因。在未來，它或許可以幫助醫生建議不同的治療時間表。其還有 可能促使開發出以及更好地利用一些在體內維持恒定水平的藥物。

　　研究人員稱，這項研究還證實了來自物理學的一些定量方法可用于解答生物學中一些基礎的以及臨床相關的問題。