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Science轉化醫學:抗生素有損線粒體功能

日期:2013-07-08 11:39:15

科學家們近日發現,抗生素會使哺乳動物的線粒體發生功能障礙,從而引起組織損傷,文章發表在七月三日的Science Translational Medicine雜志上。這項研究再次為醫生們敲響警鐘,抗生素有風險,使用需謹慎。

 

線粒體是細胞中負責生產能量的細胞器,具有類似細菌的DNA和其他分子。人們一直將線粒體看作是古代內共生事件的產物,是被細胞吞噬的古代細菌。而這項新研究顯示,以細菌為目標的抗生素,也會影響到線粒體。

 

波士頓大學的Jim Collins教授領導研究人員,分析了抗生素對線粒體的影響。此前他的團隊發現,抗生素會刺激細菌中活性氧ROS的生產,這也是藥物殺菌的機制之一。現在,研究人員希望了解,抗生素是否也會增加線粒體中的ROS生產。

 

研究團隊用三種不同類型的抗生素(環丙沙星、氨芐青霉素、卡那霉素),處理來自多個組織的人類細胞系。“我們發現,這些抗生素都會促進ROS的產生,”Collins說,“這是通過擾亂線粒體功能實現的。”不過,四環素不會導致ROS水平升高,四環素并不殺死細菌,只是抑制細菌的生長。

 

研究顯示,抗生素使細胞多個成分受到了ROS的破壞,包括DNA、蛋白和脂質。研究人員用上述三種抗生素處理小鼠,發現小鼠的ROS水平升高,組織出現了氧化性損傷。

 

研究人員指出,短期接受抗生素治療的普通人并不需要過分擔心,因為人體具有很強的DNA修復機制,不過長期使用抗生素可能會有較大的副作用。

 

為了防止這類損傷,研究人員在用抗生素處理細胞和小鼠的同時,還使用了抗氧化劑NAC。研究顯示,NAC能夠緩解抗生素誘發的ROS增加,而且重要的是,NAC不影響抗生素的殺菌活性。

 

研究人員指出,并不是所有的抗氧化劑都不影響抗生素殺菌活性,因為他們測試的另一種抗氧化劑減弱了抗生素的效力。Collins推測,NAC可能不能進入細菌,因此只對線粒體產生影響。不過他也強調,NAC是否可以應用于臨床,還有待進一步的深入研究。

 


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