弗朗西斯·克里克研究所的研究揭示了一种增加微生物群落对药物耐受性的关键机制。这些发现可能有助于开发更有效的抗真菌治疗方法。当细菌、病毒、真菌或寄生虫对治疗不再有反应或敏感性降低时，就会出现抗微生物药物耐药性和耐受性。这是医学界的一个主要问题，例如，侵袭性真菌感染每年导致 160 万人死亡。

“在世界范围内，每年死于入侵性真菌的人数超过死于疟疾。目前临床使用的抗真菌药物只有三类，而且在越来越多的情况下，这些抗真菌药物失效。了解增加或减少疟疾的机制药物起作用的机会对于帮助开发新疗法至关重要，”克里克大学代谢分子生物学实验室的共同第一作者和博士后培训研究员 Jason Yu 解释说。

在他们今天发表在《自然微生物学》上的研究中，科学家们分析了地球微生物组计划提供的来自世界各地的12,000 个微生物群落的数据。

在这些不同微生物群中，它们共同生活，生产和吸收它们生存和生长所需的物质，研究人员发现其中一种特别流行。在他们研究的 12,538 个群落中，有 99.95% 存在营养缺陷型，它们无法产生氨基酸、维生素或脂肪酸等必需代谢物。

克里克代谢分子生物学实验室和剑桥大学生物化学系的共同第一作者和研究员克拉拉·科雷亚-梅洛说：“营养缺陷型的广泛存在被认为是一个悖论，是我们研究的一个基本问题。对微生物学的理解。这是因为它们必须从环境中吸收代谢物，因此它们被认为比其他可以自己产生这些化合物的细胞更弱。它们被视为垃圾细胞，消耗公共资源。

通过分析该项目的药物暴露数据，科学家们发现，与没有这些细胞的社区相比，具有营养缺陷型的社区更有可能对数百种药物产生耐受性。此外，研究表明，它们不是贪婪的细胞，而是合作伙伴，因为作为交换，它们吸收了对它们至关重要的代谢物，它们将其他代谢物返回给社区。

使用酵母模型的进一步实验表明，这种增加的耐受性是因为参与新陈代谢的细胞增加了代谢输出水平，即代谢物从细胞中移出。作为副作用，这也会导致药物以更高的速度从细胞中移出。

Clara Correia-Melo 补充道：“这项工作通过揭示营养缺陷型对其群落非常有价值，从而解决了围绕营养缺陷型成功的悖论。它们增加了群落内的代谢相互作用，从而提高了对药物的耐受性。此外，增加新陈代谢流动也导致共享环境的丰富，有更多可用于生长和生存的供应。”

Markus Ralser 是克里克大学代谢分子生物学实验室的资深作者和小组负责人，也是柏林领先的大学医院 Charité 生物化学研究所的负责人，他补充说：“我们的观察超越了微生物生态学，它们开辟了一个完整的研究领域。探索代谢和代谢环境对抗菌素耐药性的贡献的研究。

“我们希望这将允许设计新一代的抗真菌剂，不仅针对细胞生长而且针对耐受性，因此将比目前可用的治疗更有效。”

研究人员将继续这项工作，收集临床相关的真菌物种并分析它们对抗菌药物的反应。