抗生素的重要意義至今無可代替。幾十年來，抗生素從曾經致命的感染中拯救了無數人的生命，為人類傳染病的防治做出了重要貢獻。

但也由于人們的濫用和誤用在當前造成了不可忽略的耐藥危機。如今，這些不可或缺的抗生素正迅速失去效力，并對人們的健康和經濟帶來沉重負擔。除了減少抗生素的耐用和誤用，尋找抗生素的代替方法已經刻不容緩。

在對大腸桿菌的研究中，麻省理工學院（MIT）的研究人員發現，參與代謝的基因突變也能幫助細菌逃避幾種不同抗生素的毒性作用。

陳根：新陳代謝的基因突變，將幫助細菌產生抗藥？

此前，已有研究發現，當使用抗生素治療時，許多細菌被迫加快新陳代謝，導致有毒副產品的積累。這些副產品會損害細胞并導致其死亡。然而，盡管新陳代謝在細胞死亡中起著作用，但科學家們還沒有發現任何證據表明這種新陳代謝壓力會導致幫助細菌逃避藥物的突變。

此次研究中，研究人員進行了一項類似于通常用于尋找抗生素耐藥性突變的研究。在這種類型的篩選也稱為適應性進化篩選，研究人員從實驗室的大腸桿菌菌株開始，然后用逐漸增加劑量的特定抗生素處理細胞。

經過第一次適應性進化篩選中，研究團隊分析了比以前研究的更多的大腸桿菌細胞和更多的基因。這使他們確定了24個代謝基因的突變，包括與氨基酸代謝和碳循環有關的基因——這套化學反應使細胞從糖中提取能量，釋放二氧化碳作為副產品。

第二次篩選中，研究人員強迫細胞進入高度代謝狀態。隨著溫度的變化促使細胞進入非常活躍的新陳代謝狀態，與此同時，它們也逐漸進化出對藥物的耐藥性。

隨后，研究人員對這些細菌的基因組進行了測序，并將第一次篩選中的一些與代謝相關的突變，加上代謝基因的額外突變，與從患者中分離出來的耐藥細菌的基因組庫進行比較，發現了許多相同的突變。

研究人員表示，這些發現提出了一種可能性，即迫使細菌進入高度代謝狀態可以提高現有抗生素的有效性。在未來，或將有更多新的研究途徑來跟進以破解抗生素的耐藥危機。