抗生素是拯救生命的藥物，但它們也會(huì)傷害生活在人體腸道中的有益微生物。抗生素治療后，一些患者有發(fā)生炎癥或機(jī)會(huì)性感染(如艱難梭菌)的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)腸道微生物濫用抗生素也會(huì)導(dǎo)致耐藥性的擴(kuò)散。
為了降低這些風(fēng)險(xiǎn)，麻省理工學(xué)院的工程師開發(fā)了一種新方法來(lái)幫助保護(hù)人體消化道的天然菌群。他們采用一種對(duì)人類食用安全的細(xì)菌菌株，并對(duì)其進(jìn)行改造，以安全地產(chǎn)生一種酶，該酶可以分解一類稱為β-內(nèi)酰胺的抗生素。這些包括氨芐青霉素、阿莫西林和其他常用藥物。
研究人員在對(duì)小鼠的研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)這種“活的生物治療藥物”與抗生素一起使用時(shí)，它可以保護(hù)腸道中的微生物群，但會(huì)使血液中循環(huán)的抗生素水平保持在較高水平。
“這項(xiàng)工作表明，可以利用合成生物學(xué)來(lái)創(chuàng)造一類新的工程療法，以減少抗生素的副作用，”麻省理工學(xué)院醫(yī)學(xué)工程與科學(xué)研究所 (IMES) 的 Termeer 醫(yī)學(xué)工程與科學(xué)教授詹姆斯柯林斯說(shuō)。和生物工程系，以及這項(xiàng)新研究的高級(jí)作者。
Andres Cubillos-Ruiz 博士'15，IMES 和哈佛大學(xué) Wyss 生物啟發(fā)工程研究所的研究科學(xué)家，是該論文的主要作者，該論文今天發(fā)表在Nature Biomedical Engineering上。其他作者包括麻省理工學(xué)院研究生 Miguel Alcantar 和 Pablo Cardenas、Wyss 研究所職員科學(xué)家 Nina Donghia 和 Broad 研究所研究科學(xué)家 Julian Avila-Pacheco。
保護(hù)腸道
在過(guò)去的二十年中，研究表明，人體腸道中的微生物不僅在新陳代謝方面發(fā)揮著重要作用，而且在免疫功能和神經(jīng)系統(tǒng)功能方面也發(fā)揮著重要作用。
“在你的一生中，這些腸道微生物會(huì)聚集成一個(gè)高度多樣化的群落，在你的身體中發(fā)揮重要作用，”Cubillos-Ruiz 說(shuō)。“當(dāng)藥物或特定類型的飲食等干預(yù)措施影響微生物群的組成并產(chǎn)生一種被稱為生態(tài)失調(diào)的改變狀態(tài)時(shí)，問(wèn)題就出現(xiàn)了。一些微生物群消失，而其他微生物群的代謝活動(dòng)增加。這種不平衡可能導(dǎo)致各種健康問(wèn)題。”
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