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研究人員可能更接近於消除耐抗生素細菌，例如 MRSA（耐甲氧西林金黃色葡萄球菌）和炭疽病，這要歸功於一種令人困擾的空氣汙染物——一氧化氮 (NO)。
然而，在體內，這種化合物發揮著一系列關鍵作用——協助從大腦功能到陰莖勃起等過程。最近的研究發現，一氧化氮也幫助細菌保護自己。“一氧化氮的這種特殊功能在使病原體具有毒力方面很重要，”紐約大學朗格尼醫學中心生物化學教授 Evgeny Nudler 說。
一項由 Nudler 共同撰寫並於昨天在《科學》雜誌線上發表的新研究表明，阻止細菌一氧化氮合酶 (NOS)（有助於一氧化氮產生的酶）的產生，可能會使微生物更容易受到抗生素治療的影響。
許多抗生素透過使目標遭受嚴重的氧化應激來幫助殺死它們，但一氧化氮的作用是保護細菌免受這種攻擊。“這種貢獻實際上顯得非常重要且被低估了，”Nudler 說。
這些發現具有明確的意義：如果研究人員能夠調整已經商業可用的 NOS 抑制劑，使其在抗生素治療中安全有效，那麼即使是最頑固的 MRSA 或炭疽桿菌菌株（導致炭疽病）也可能無法承受藥物的氧化應激負荷。
NOS 抑制劑有效性的關鍵在於耐藥細菌菌株並非完全不受藥物影響。然而，它們可以在高於人體安全劑量的抗生素劑量下存活。降低細菌抵禦藥物氧化應激的能力將使小劑量抗生素有效。Nudler 說：“任何能讓我們降低工作濃度的東西都將是極好的。”
Nudler 及其團隊已經在動物身上進行研究，以研究將其發現應用於實踐的安全性和有效性。他希望在年底前獲得初步資料。
鑑於一氧化氮在調節身體功能（如血壓和凝血）方面起著重要作用，抑制劑治療可能會帶來一些明顯的副作用。但是，Nudler 說，現有治療方法可以減輕許多潛在的副作用，而且在任何情況下，都很可能值得戰勝急性感染。
攜帶 NOS 的細菌並不侷限於毒性人類感染。事實上，這種酶也在土壤細菌中被發現。一些植物病原體，如那些導致代價高昂的馬鈴薯疾病的病原體，也可以產生 NOS。在植物中，它既可以防禦細菌，也可以分解植物的部分天然防禦機制。康奈爾大學植物病理學和植物-微生物生物學系教授 Rosemary Loria 說：“這當然是提高毒力的合乎邏輯的方法。”她的實驗室在《化學與生物學》雜誌上發表了2008 年的一篇論文，描述了這種現象。在農業方面，Loria 及其團隊也希望能夠利用這些發現，使植物更能抵抗此類攻擊。
關於這些細菌究竟如何以及為何產生 NOS——以及為什麼更多細菌不這樣做，仍然存在很大的疑問。“確切的機制尚不清楚，”Nudler 說。這種化合物似乎還具有其他細菌功能，如訊號傳導，這可能為如何阻止它提供更多線索。但是，弄清楚一氧化氮合酶防禦機制究竟是如何工作的，可能會幫助研究人員在未來更好地調整治療方法。