銀使抗生素的效力增強數千倍

這種抗菌療法可能有助於解決現代細菌耐藥性問題

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像狼人和吸血鬼一樣,細菌也有弱點:銀。這種貴金屬已被用於對抗感染數千年——希波克拉底在公元前 400 年首次描述了它的抗菌特性——但其作用機制一直是個謎。現在,由馬薩諸塞州波士頓大學的生物醫學工程師 James Collins 領導的一個團隊,描述了銀如何破壞細菌,並表明這種古老的療法可能有助於應對現代抗生素耐藥性的禍害。這項工作今天發表在《科學轉化醫學》雜誌上。

“耐藥性正在增長,而正在開發的新抗生素數量卻在下降,”Collins 說。“我們想找到一種方法,讓我們現有的藥物更好地發揮作用。”

Collins 和他的團隊發現,銀——以溶解離子的形式——主要透過兩種方式攻擊細菌細胞:它使細胞膜更具滲透性,並干擾細胞的新陳代謝,導致活性且通常有毒的氧化合物的過度產生。Collins 說,這兩種機制都有可能被利用,使今天的抗生素對耐藥細菌更有效。


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抵抗是徒勞的
許多抗生素被認為是透過產生活性氧化合物來殺死其靶標的,Collins 和他的團隊表明,當加入少量銀時,這些藥物可以殺死多 10 到 1000 倍的細菌。膜滲透性的增加也允許更多的抗生素進入細菌細胞,這可能會壓倒依賴於將藥物排出的耐藥機制。

細胞膜的破壞也提高了萬古黴素(一種大分子抗生素)對革蘭氏陰性菌的有效性——革蘭氏陰性菌具有保護性外層。革蘭氏陰性細菌細胞通常是較大分子抗生素無法穿透的。

“與其說是銀彈,不如說是銀勺子,幫助革蘭氏陰性菌服用藥物,”Collins 說。

有毒資產
北卡羅來納州達勒姆市杜克大學的傳染病醫生 Vance Fowler 說,這項工作“真的很酷”,但也對銀的潛在毒性發出了警告。“它有過一段充滿爭議的歷史,”他說。

例如,在 1990 年代,聖猶達醫療公司(位於明尼蘇達州聖保羅市)生產的一種心臟瓣膜,包括用名為 Silzone 的銀塗層覆蓋的部件,以對抗感染。“它在預防感染方面做得很好,”Fowler 說。“問題是銀對心臟組織也有毒。” 因此,瓣膜經常洩漏

Fowler 說,在將銀新增到抗生素之前,“我們將不得不非常仔細地解決毒性問題”。攝入過多的銀也可能導致銀屑病,這是一種皮膚變成藍灰色的疾病——而且這種影響是永久性的。

Collins 說,他和他的同事在使用無毒劑量的銀的小鼠身上看到了良好的效果。但是,他補充說,還有一些方法可以進一步降低風險。“我們也在鼓勵人們研究銀的哪些特性導致了有益效果,以便他們可以尋找無毒版本,”他說。

本文經雜誌 Nature 許可轉載。這篇文章於 2013 年 6 月 19 日首次發表

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