糖尿病患者的“耐藥危機”!Science子刊|高血糖竟能促進抗生素耐藥性細菌的產生和傳播

抗生素曾是抗擊細菌感染的“超級英雄”,但如今,它們的威力正被抗生素耐藥細菌逐漸削弱。特別是金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus),這種細菌不僅在抗生素耐藥性感染中佔據主導地位,還成為糖尿病患者中最常見的細菌“宿敵”。
最近,北卡羅來納大學醫學院的微生物學家Brian Conlon博士和Lance Thurlow博士及其團隊發現了一個令人不安的現象:糖尿病患者更容易產生抗生素耐藥菌株他們的研究揭示了糖尿病患者體內獨特的微生物環境如何加速耐藥性突變的產生,同時也為應對這一問題提供了新的思路。相關研究結果發表在Science Advances期刊上。
糖尿病患者的身體難以有效控制血糖水平,導致血液中葡萄糖含量過高。這些過剩的葡萄糖為細菌提供了豐富的“食物”,使得細菌能夠快速繁殖。更糟糕的是,糖尿病還會削弱免疫系統,使其難以有效對抗感染。在這種環境下,細菌數量的增加使得耐藥性突變的可能性也隨之上升。一旦耐藥性突變出現,這些細菌就會迅速佔據主導地位,利用多餘的葡萄糖加速生長。
Conlon和Thurlow的研究團隊透過小鼠模型進一步驗證了這一現象。他們將小鼠分為兩組,一組透過化合物誘導糖尿病,另一組保持正常狀態,隨後用金黃色葡萄球菌感染這兩組小鼠,並用抗生素利福平(Rifampicin)進行治療。結果令人震驚:在糖尿病小鼠中,耐藥性細菌在短短四天內就佔據了感染的主導地位,而在非糖尿病小鼠中,耐藥性細菌並未出現。
這一發現不僅揭示了糖尿病與抗生素耐藥性之間的密切聯絡,還為預防耐藥性提供了新的思路。研究團隊發現,透過注射胰島素降低糖尿病小鼠的血糖水平,可以剝奪細菌的能量來源,從而抑制細菌數量增長,並顯著降低耐藥性突變的發生機率。Conlon指出:“控制血糖水平至關重要。當我們透過胰島素將血糖恢復到正常水平時,耐藥細菌的快速增殖得到了有效遏制。”

糖尿病小鼠治療利福平(Rif)期間抗生素耐藥性的出現

這項研究不僅為糖尿病患者對抗抗生素耐藥性提供了新的希望,還提醒我們,抗生素耐藥性不僅是藥物濫用的結果,還與患者的健康狀況密切相關。
未來,Conlon和Thurlow計劃進一步研究人類(包括糖尿病患者和非糖尿病患者)以及其他抗生素耐藥細菌的耐藥性進化,例如糞腸球菌、銅綠假單胞菌和化膿性鏈球菌。他們還計劃探索其他易感人群,如接受化療的患者和移植受者,以瞭解這些人群是否也容易出現抗生素耐藥性感染。
總之,這項研究不僅讓我們對糖尿病與抗生素耐藥性之間的關係有了更深入的理解,還為開發新的預防和治療策略提供了重要的科學依據。
參考資料:
John C. Shook et al, Diabetes potentiates the emergence and expansion of antibiotic resistance, Science Advances (2025). DOI:10.1126/sciadv.ads1591.
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