新研究顛覆認知：抗生素難殺沙門氏菌，關鍵竟是「營養不足」

長期以來，科學界普遍認為，某些細菌感染難以根除的原因在於「抗性菌株（persister cells）」。這類細菌處於休眠狀態，能夠抵抗抗生素攻擊，並在治療後導致復發。然而，瑞士巴塞爾大學（University of Basel）生物中心的研究團隊近期發表在"自然"(Nature)科學期刊的一項新研究顛覆了這一觀點，指出營養匱乏才是沙門氏菌（Salmonella）在體內存活、抵抗抗生素的關鍵因素。
 

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傳統測試方法或低估存活菌數，誤導抗生素研究

沙門氏菌可引發多種嚴重感染，例如傷寒（Typhoid fever），其對抗生素治療的耐受性一直是醫學界關注的重點。過去的主流假說認為，只有極少數高耐受性的「抗性菌株」能夠倖存並導致復發，因此研究重點多集中在如何根除這些「休眠」細菌。

然而，研究團隊的發現，標準抗菌測試方法存在誤導性。與普遍認知相反，抗生素治療失敗並非因為少數特別頑強的持續菌株，而是因為大多數沙門氏菌在感染組織中生長緩慢，導致抗生素效果大打折扣。這項研究表明，傳統實驗室的抗菌試驗可能低估了實際存活的細菌數量，進而誤導了抗生素研究與感染治療策略。

營養匱乏導致細菌增長緩慢，提高抗生素耐受性

研究團隊利用感染沙門氏菌的老鼠模型以及模擬組織環境的實驗系統，進行抗生素清除細菌的研究。他們發現，宿主為了抑制細菌生長，會透過減少營養供應來限制細菌的發展。然而，這種生存壓力反而使細菌進入低增長模式，從而大幅降低抗生素的殺菌效果。

研究人員指出，當細菌處於營養短缺環境時，它們的生長速度會變得極度緩慢，這聽起來像是對抗感染的好策略，但實際上卻帶來問題，因為大多數抗生素的作用機制都是針對快速生長的細菌。當細菌生長受限，抗生素的效力大幅降低，即便經過長時間治療，仍可能導致復發。
 

即時追蹤技術揭示誤解，傳統理論或需修正

為了驗證這一理論，研究團隊開發了一種創新的即時監測技術，能夠單細胞層級追蹤抗生素對細菌的影響。研究人員 表示，幾乎所有沙門氏菌在抗生素治療期間都能長時間存活，而非僅限於極少數所謂的『抗性菌株』。

此外，研究團隊指出，過去數十年來廣泛使用的標準測試方法，因為測量方式間接且延遲，可能低估了存活的細菌數量，甚至誤導科學界認為存在「超級頑強」的抗性菌株。研究人員強調：「傳統測試方法低估了抗生素治療後存活的細菌數量，並且錯誤地暗示存在極高耐受性的特定亞群細菌，而這在我們的研究中並未被證實。」這種誤解可能影響了抗生素開發與感染治療策略數十年。

顛覆性發現或將改變抗生素研究方向

這項研究的發現可能徹底改變未來抗生素研究與感染治療策略。此研究突顯了在生理條件下即時監測細菌行為與抗生素效應的重要性，未來幾年內，即時單細胞分析技術可能成為抗生素研究的新標準。這項最新研究也顯示，傳統抗生素研究過於關注抗性菌株，而忽略了營養環境對細菌生長及耐藥性的影響。未來的感染治療策略，或將轉向調控病原菌的營養獲取機制，來提升抗生素的效能，從根本上改善治療效果。