得克萨斯农工大学的研究人员发现，姜黄素在光的激活作用下能够削弱耐药菌，使传统抗生素重新发挥作用。

这种被称为光动力灭活法的突破性技术，可能有助于对抗致命的超级细菌，并减少全球的医疗成本。

姜黄素：对抗超级细菌的意外盟友

2017年，一名因肺炎入住内华达州医院的女性因多器官衰竭和败血症而死亡。原因何在？一种对26种不同抗生素具有耐药性的细菌。这些被称为“超级细菌”的耐药菌对全球健康构成了日益严重的威胁。

在对抗这些危险病原体的斗争中，德克萨斯农工大学（Texas A&M）的研究人员发现了一种潜在的新工具——姜黄素，这是一种天然化合物，也是姜黄鲜亮黄色的来源。

他们的研究发现，当细菌消耗姜黄素后再暴露于光线下，微生物体内会发生有害反应，最终将其杀死。这种方法减少了耐药菌株的数量，并恢复了传统抗生素的有效性。

相关研究结果已发表在《科学报告》上。

抗生素危机与超级细菌的肆虐

抗生素出现之前，传染病是全球导致死亡和残疾的首要原因。随着这些救命药物的诞生，人类的平均寿命延长了23年。在过去的几十年里，新型抗生素的发现陷入停滞，而耐药菌却日益普遍，从而迎来了超级细菌（如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）、耐万古霉素肠球菌和肺炎）时代，这些超级细菌均极难治疗。事实上，据预测，传染病将再次成为人类死亡的主要原因，每年将造成多达1000万人死亡。

克服抗生素耐药性的新策略

“当细菌开始对常规抗生素产生耐药性时，我们称之为抗生素灾难，”生物医学工程系教授、本研究的主要作者万德雷·巴格纳托博士说，“为了克服这一挑战，我们需要找到替代方法，要么杀死超级细菌，要么找到一种新方法，改变细菌内的自然过程，从而使抗生素重新发挥作用。”

在给定种群中，细菌会表现出自然变异。这种异质性会引入细胞行为的差异，包括对抗生素的反应，如果某些菌株在抗菌药物的作用下存活下来并继续复制，则可直接导致耐药性的产生。因此，研究人员想要抑制细菌异质性，以控制细菌耐药性。

利用光杀灭耐药菌

光动力灭活技术是一种在对抗细菌耐药性方面展现出前景的技术，它利用光和光敏分子（称为光敏剂）产生活性氧物质，通过破坏微生物的代谢过程来杀死它们。在该团队的实验中，他们使用了姜黄素，姜黄素也是细菌的一种天然食物。他们对该技术进行了测试，实验对象为对阿莫西林、红霉素和庆大霉素耐药的金黄色葡萄球菌菌株。

抗生素效果方面的重大变革

研究人员让细菌经历多个光照周期，然后比较了光照后杀死细菌所需抗生素的最小浓度与未受光照细菌所需抗生素的最小浓度。

巴格纳托（Bagnato）说：“当细菌群体中有一些细菌具有耐药性时，我们可以利用光动力灭活技术缩小细菌的分布范围，只留下对抗生素反应或多或少相似的菌株。”“现在，要预测清除感染所需的确切抗生素剂量要容易得多。”

拓展姜黄素疗法的潜力

研究小组指出，使用姜黄素的光动力灭活作为辅助治疗或附加治疗，与抗生素联合使用，在治疗由耐药菌引起的肺炎等疾病方面具有巨大潜力。

生物医学工程系教授兼本研究论文作者弗拉迪斯拉夫·亚科夫列夫博士表示：“光动力灭活提供了一种具有成本效益的治疗方案，对于降低发展中国家乃至美国的医疗费用而言至关重要。”“此外，光动力灭活技术在军事医学上也有潜在应用，可用于治疗战场创伤，并防止抗菌素耐药性发展及传播，这在作战环境下是一个需要重点关注的问题。”

参考文献：《光动力灭活及其对细菌耐药性异质性的影响》，作者：Jennifer M. Soares、Vladislav V. Yakovlev、Kate C. Blanco 和 Vanderlei S. Bagnato，2024年11月16日，载于《科学报告》。DOI：10.1038/s41598-024-79743-y

参与此次研究的包括论文的主要作者珍妮弗·索雷斯博士，以及来自巴西圣保罗大学圣保罗物理研究所的凯特·布兰科博士。

本研究得到了圣保罗研究基金会、国家科学技术发展委员会、德克萨斯州癌症预防与研究所、州长大学研究倡议、空军科学研究办公室和美国国立卫生研究院的资金支持。