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科学家们近日发现,抗生素会使哺乳动物的线粒体发生功能障碍,从而引起组织损伤,文章发表在七月三日的Science Translational Medicine杂志上。这项研究再次为医生们敲响警钟,抗生素有风险,使用需谨慎。
线粒体是细胞中负责生产能量的细胞器,具有类似细菌的DNA和其他分子。人们一直将线粒体看作是古代内共生事件的产物,是被细胞吞噬的古代细菌。而这项新研究显示,以细菌为目标的抗生素,也会影响到线粒体。
波士顿大学的Jim Collins教授领导研究人员,分析了抗生素对线粒体的影响。此前他的团队发现,抗生素会刺激细菌中活性氧ROS的生产,这也是药物杀菌的机制之一。现在,研究人员希望了解,抗生素是否也会增加线粒体中的ROS生产。
研究团队用三种不同类型的抗生素(环丙沙星、氨苄青霉素、卡那霉素),处理来自多个组织的人类细胞系。“我们发现,这些抗生素都会促进ROS的产生,”Collins说,“这是通过扰乱线粒体功能实现的。”不过,四环素不会导致ROS水平升高,四环素并不杀死细菌,只是抑制细菌的生长。
研究显示,抗生素使细胞多个成分受到了ROS的破坏,包括DNA、蛋白和脂质。研究人员用上述三种抗生素处理小鼠,发现小鼠的ROS水平升高,组织出现了氧化性损伤。
研究人员指出,短期接受抗生素治疗的普通人并不需要过分担心,因为人体具有很强的DNA修复机制,不过长期使用抗生素可能会有较大的副作用。
为了防止这类损伤,研究人员在用抗生素处理细胞和小鼠的同时,还使用了抗氧化剂NAC。研究显示,NAC能够缓解抗生素诱发的ROS增加,而且重要的是,NAC不影响抗生素的杀菌活性。
研究人员指出,并不是所有的抗氧化剂都不影响抗生素杀菌活性,因为他们测试的另一种抗氧化剂减弱了抗生素的效力。Collins推测,NAC可能不能进入细菌,因此只对线粒体产生影响。不过他也强调,NAC是否可以应用于临床,还有待进一步的深入研究。