細菌有一種免疫系統，可以保護它們免受被稱為噬菌體的病毒的侵害。來自 賓根大學和維爾茨堡大學的一個研究小組現在已經展示了這種免疫系統如何增強針對霍亂病原體霍亂弧菌的特定抗生素的效果。免疫系統是這種細菌對已知最古老的抗生素之一——抗葉酸類抗生素特別敏感的原因。該團隊的研究結果發表在最新一期的《自然微生物學》雜志上。

霍亂弧菌在世界范圍內引起嚴重的霍亂疫情，并在許多發展中國家流行。它的免疫系統由幾個分子防御系統組成，保護細菌免受各種噬菌體的攻擊。其中一種防御系統被稱為CBASS(基于周期寡核苷酸的噬菌體信號系統)。當霍亂弧菌受到噬菌體攻擊時，CBASS就會被激活，并導致受感染的細菌自我毀滅——從而防止細菌群的進一步感染。由Ana Brochado教授領導的研究小組現在表明，抗葉酸抗生素即使在沒有噬菌體的情況下也能激活CBASS防御系統。因此，活化的CBASS增強了抗生素的作用，并導致霍亂弧菌的細胞死亡。該研究的第一作者Susanne Brenzinger博士說:“與自身免疫性疾病一樣，細菌受到自身免疫反應的損害。”

Ana Brochado博士教授的研究小組正在利用高通量篩選(一種自動化方法，可以測試數千種物質對細菌的影響)和計算分析相結合，研究抗生素的影響。這種方法能夠發現CBASS與抗生素之間的相互作用。

“抗葉酸鹽是市場上最早的抗生素之一;它們抑制了葉酸的合成，而葉酸是DNA的組成部分。我們的研究結果表明，在引入抗葉酸劑90多年后，我們仍然不完全了解它們的作用方式。令人驚訝的是，細菌免疫系統改變了它們的作用，”Brochado教授說。

Brochado教授補充說:“我們對抗生素的作用方式了解得越多，我們就越能更好地使用它們。這將幫助我們決定是單獨使用它們，還是與其他抗生素聯合使用，甚至是與噬菌體治療同時使用——不僅用于治療霍亂，而且還用于治療其他細菌感染。適當和有效地使用抗生素對于防止抗生素耐藥性的進一步發展至關重要。”