牙膏中的「抗菌」化學物質可以強化細菌
一項新的研究發現，三氯生，一種很受歡迎的抗菌化學物質，可能會產生相反的效果，使細菌對抗生素治療的適應性增強而不是減弱。
三氯生是一種抗菌化合物，存在於日常家庭和個人護理產品中，如牙膏、肥皂、洗潔精、除臭劑、廚具、玩具、床上用品、衣服和垃圾袋中。
製造商將這種化學物質添加到這些產品中，因為他們相信這種化學物質可以殺死可能使人生病的細菌。然而，新的研究表明三氯生可能有相反的效果。
聖路易斯華盛頓大學藝術與科學系的生物學教授佩特拉·萊文(Petra Levin)領導了這項新研究。
萊文教授及其同事進行了體內和體外實驗，結果顯示三氯生能使細菌變得更強，對抗生素治療更有抵抗力。
使用小鼠泌尿系感染模型，這項新研究揭示了三氯生可以干擾某種類型的抗生素，並解釋了其作用機制。
三氯生幫助細菌細胞存活
萊文教授和她的團隊開始研究三氯生在殺菌抗生素存在的情況下的效果，也就是說，抗生素能夠殺死細菌，而不僅僅是阻止它們的生長。
研究人員在體外用這些抗生素治療大腸桿菌和MRSA細菌，並檢測細胞的行為。一組細菌細胞事先接觸過三氯生，而另一組則沒有。
「[T]三氯生在體外可使大腸桿菌和耐葯MRSA增加1萬倍，」作者報告說。
「三氯生大大增加了存活細菌細胞的數量，」Levin教授繼續說。
正常情況下，每一百萬個細胞中就有一個細胞能在抗生素的作用下存活，而正常運轉的免疫系統能夠控制它們。但是三氯生改變了細胞的數量。
20小時後，存活的細菌不再是百萬分之一，而是十分之一。現在，免疫系統不堪重負。
三氯生小鼠體內的細菌數量是普通小鼠的100倍
研究人員使用UTI的老鼠模型，在老鼠的飲用水中加入三氯生，以達到他們預期在人體內發現的水平。
研究小組稱，在美國，大約75%的人尿液中含有三氯生，其中10%的人尿液中的三氯生含量高到足以阻止大腸桿菌的生長。
接下來，研究人員用抗生素環丙沙星治療所有小鼠。萊文教授實驗室的博士後研究員、這項研究的第一作者科里?韋斯特福爾(Corey Westfall)解釋了這種抗生素的選擇。
「環丙沙星(也叫環丙沙星)對我們來說是最有趣的一種，因為它是一種氟喹諾酮類藥物，干擾DNA複製，是治療尿路感染最常見的抗生素，」韋斯特福說。
在治療後，研究人員將三氯生小鼠與未喝過三氯生的小鼠進行比較，發現三氯生小鼠尿液中的細菌含量要高得多，而且附著在膀胱上的細菌數量也更多。
萊文教授評論說:「喝了三氯生加水的小鼠和沒有喝三氯生加水的小鼠細菌載量的差異之大令人震驚。」
「如果兩組細菌數量的差異小於10倍，就很難強有力地證明三氯生是罪魁禍首，」她繼續說。
「我們在接受三氯生治療的老鼠的尿液中發現了100倍的細菌，這是很多的。」
「迫切需要」重新考慮三氯生的使用
最後，研究人員希望研究介導三氯生效應的機制。
他們發現三氯生與一種叫做ppGpp的小分子「合作」，這種小分子可以抑制細胞的生長。PpGpp阻斷生成新細胞構建塊的生物合成途徑。這些構建塊是DNA、RNA、蛋白質和脂類。
通常，ppGpp在機體受到壓力時就會這樣做。通過這種方式，它將生物體的資源從生長轉向在壓力下生存。
然而，像Cipro這樣的抗生素是通過靶向DNA合成起作用的。但是如果ppGpp關閉了DNA生物合成途徑，Cipro就很難殺死細菌。
為了驗證三氯生是否真的能激活ppGpp，研究人員設計了一種不能產生ppGpp的大腸桿菌菌株，然後將其效果與一種能夠產生ppGpp的大腸桿菌菌株進行比較。
沒有ppgppe的大腸桿菌阻止了三氯生保護細菌細胞免受環丙沙星的侵害。
萊文教授及其同事的結論是:「這些數據突顯了在消費品中添加高濃度抗菌素的一個意料之外、當然也是意料之外的後果，支持了重新評估預防性使用三氯生和其他抑菌化合物的成本和效益的迫切需要。」
「我希望這項研究能起到警示作用，幫助我們重新思考抗菌素在消費品中的重要性。」--佩特拉萊文教授
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