科學(xué)家用先進(jìn)的顯微鏡拍攝到了細(xì)菌外膜至今為止Z清晰的圖像,能看到上面蛋白質(zhì)如何聚集分布,以及一些沒有蛋白質(zhì)只有脂肪的小塊區(qū)域。
研究人員稱,這暴露了細(xì)菌外膜上各個(gè)區(qū)域防護(hù)性的強(qiáng)弱,便于探究如何利用外膜的結(jié)構(gòu)特征對(duì)付超級(jí)細(xì)菌。
10月25日發(fā)表于《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》的這項(xiàng)研究,利用AFM原子力顯微鏡拍攝了一張至今為止分辨率Z高的大腸桿菌照片。大腸桿菌是人體腸胃道內(nèi)常見的一種細(xì)菌,有助于消化食物,是無害的,但是某些菌株會(huì)導(dǎo)致人體患上重癥。近年來,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這些菌株的抗藥性越發(fā)明顯。
細(xì)菌很小,一個(gè)句點(diǎn)這么小的地方,就可以容納150~300個(gè)細(xì)菌。在多數(shù)顯微鏡下,細(xì)菌看起來就是成堆成堆聚集的棒狀顆粒。這份研究拍攝的照片,能清晰地看到單個(gè)細(xì)菌外膜上的情況。
研究者之一倫敦大學(xué)學(xué)院的納米技術(shù)專家胡根布姆說:“外膜是一層強(qiáng)大的屏障,是使得感染性細(xì)菌對(duì)抗生素具有抗藥性的重要因素。”于是他們的研究組決定用原子力顯微鏡好好看一下細(xì)菌外膜的結(jié)構(gòu)。
他們拍下了一張活的大腸桿菌照片。從上面看到,它的外膜具有馬賽克似的分塊結(jié)構(gòu)。大部分區(qū)域被不可移動(dòng)的蛋白質(zhì)覆蓋;但是其間零星有幾個(gè)區(qū)域完全沒有蛋白質(zhì),只有含糖的脂質(zhì)分子。
胡根布姆說:“這意味著細(xì)菌外膜這層屏障不是均勻地‘牢不可破’,可以利用藥物擊破薄弱區(qū)域,或者把薄弱區(qū)域進(jìn)行拉伸直到把它撐破,從而攻入細(xì)菌內(nèi)部?!?/span>
這層外膜是革蘭氏陰性菌特有的,像大腸桿菌;而革蘭氏陽(yáng)性菌則沒有,比如葡萄球菌。革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁較厚,抗生素藥物難以突破其屏障以進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部并把它殺死。
細(xì)菌產(chǎn)生抗藥性后,即使普通的感染也可能會(huì)變成威脅生命的重癥。近年來如何對(duì)付超級(jí)細(xì)菌已經(jīng)成為世界衛(wèi)生系統(tǒng)面臨的一大問題。