Science子刊:聯合使用藍光和植物化學物香芹酚可觸發細菌特異性光...

2021-01-15 生物谷

2021年1月12日訊/生物谷BIOON/---耐多藥細菌（multidrug-resistant, MDR）是一個緊迫的衛生保健挑戰。開發抗生素的替代物是對抗耐多藥細菌感染的首要任務之一。

在一項新的研究中，來自美國哈佛醫學院和中國上海交通大學醫學院的研究人員報導，兩種天然存在的非抗生素方式---藍光和植物化學物香芹酚（carvacrol）---協同殺滅一系列細菌，包括它們的浮遊生物形式、成熟的生物膜（biofilm）形式和存留菌（persister）形式，無論這些形式的抗生素敏感性如何，都是如此。相關研究結果發表在2021年1月6日的Science Translational Medicine期刊上，論文標題為「Bacteria-specific phototoxic reactions triggered by blue light and phytochemical carvacrol」。


這種聯合療法而不是單一治療完全或實質性地治癒了全厚度小鼠三度燒傷傷口遭受的已建立的生物膜相關的鮑曼不動桿菌和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌感染和這些細菌的急性感染，並將小鼠從致命的銅綠假單胞菌皮膚傷口感染中解救出來。

這種聯合療法在30分鐘內減少細菌菌落形成單位高達7.5 log10，並且在共同培養的哺乳動物細胞存活、傷口癒合或宿主DNA方面產生的不良事件很少。機理研究表明香芹酚被光催化氧化成一系列光活性底物，這些底物在相同的藍光下發生光解或額外的光敏化反應，形成兩個彼此相互作用的自氧化循環，從而導致細胞毒性活性氧的強勁產生。相比於哺乳動物細胞，這種光毒反應僅發生在細菌中，由藍光激發細菌中大量產生的內源性卟啉類分子啟動。此外，在連續20次傳代後，沒有細菌對這種聯合療法產生抗性。這種高度選擇性的光毒性反應賦予了對抗日益嚴重的耐多藥細菌威脅的獨特策略。（生物谷 Bioon.com）

參考資料：

Min Lu et al. Bacteria-specific phototoxic reactions triggered by blue light and phytochemical carvacrol. Science Translational Medicine, 2021, doi:10.1126/scitranslmed.aba3571.

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