生物通报道 来自北京大学生命科学学院的研究人员证实，在休眠细菌细胞中增高的外排活性促进了耐药。这一重要的研究发现发布在4月21日的《分子细胞》（Molecular Cell）杂志上。
北京大学生命科学学院的白凡（Fan Bai）博士及谢晓亮（X. Sunney Xie) 教授是这篇论文的共同通讯作者。
在接受药物治疗的情况下，尽管大多数的细菌细胞会很快地被杀菌抗生素消灭掉，有一小部分的表型变异体，即“持续细胞”（persisters）会显示出很强的耐药性。1944年，Joseph Bigger在研究青霉素对金黄色葡萄球菌的影响时首先发现并报道了这一现象。之后，人们也在其他的病原菌种类中观察到了细菌持续细胞，它们有可能在慢性感染复发中发挥了作用。人们认为它们的存在延长及恶化了诸如肺结核、囊性纤维化合并肺感染，及念珠菌病等疾病的治疗。
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要开发出靶向慢性感染的新药需要深入地了解持续细胞形成的潜在机制。然而，细菌群体中只存在极低百分比的持续细胞，以及与持续细胞形成相关的复杂信号使得对这一现象的研究滞后。以往的一些研究将持续细胞形成主要归因于细胞休眠。
在这篇新文章中，研究人员证实在接受β-内酰胺环类抗生素治疗的情况下，由于外排活性增强细菌持续细胞显示较少的胞质药物蓄积。与之相一致，一些多药外排基因基因，尤其是中心元件TolC在持续细胞中较高水平表达。
他们通过延时成像和诱变研究，进一步确立了tolC表达与细菌持续存留之间的正相关性。在与持续细胞形成有关的多种生物学信号通路中，外排系统起关键作用表明，在通过休眠形成消极防守前，持续细胞对抗生素实施了积极防御。
最后，他们证实联合药物外排抑制剂和抗生素可以有效地减少持续细胞形成，由此指出了一种针对抗生素耐药的联合治疗策略。
著名生物学教授Kim Lewis的一项研究工作，有望攻克当前首要的一个公共健康威胁。在发表于2013年11月13日Nature杂志上的一项开创性研究中，Lewis研究小组提出了治疗和消灭抗甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的一种新方法。新研究代表了十多年来，对所有病原体生成的一类特化细胞——即所谓的“持续细胞”开展的研究工作的最高点（Nature重要论文：铲除超级耐药菌 ）。
细菌通过进入到一种停止复制的状态变为“持续细胞”，从而能够耐受抗生素。不同于抗生素耐药是由于基因突变所引起且能够传递给后代细菌，这种耐受状态只是暂时性的，但它有可能也促成了之后的耐药形成。来自伦敦帝国学院MRC分子细菌学和感染中心的研究人员，第一次成功地显现出了感染组织中这些持续细胞的图像，并确定了导致它们形成的信号。这一研究成果在线发表在2014年1月10日的Science杂志上（Science揭示抗生素治疗下细菌的保命机制）。
传染性疾病可比其他任何一种原因夺去全球更多人的生命，但治疗方案却往往是失败的，因为一小部分细菌细胞能够暂时幸免于抗生素治疗而存活下来，并在体内繁衍。细菌通过进入到一种停止复制的状态变为“持续细胞”，从而能够耐受抗生素。2015年六月四日发表在Molecular Cell的一项研究发现，这些所谓的“持续细胞”可通过一个分子（称为Obg）的作用，对不利条件做出响应，这个分子在多个细菌物种的所有主要细胞过程中发挥重要作用。这项研究通过揭示“细菌持续存在性”背后的一个共同遗传机制，为一系列细菌感染开发新型诊断工具和更有效的治疗策略，奠定了基础（细菌逃避抗生素有妙招 ）。
（生物通：何嫱）
生物通推荐原文摘要：
Enhanced Efflux Activity Facilitates Drug Tolerance in Dormant Bacterial Cells
Natural variations in gene expression provide a mechanism for multiple phenotypes to arise in an isogenic bacterial population. In particular, a sub-group termed persisters show high tolerance to antibiotics. previously, their formation has been attributed to cell dormancy. Here we demonstrate that bacterial persisters, under β-lactam antibiotic treatment, show less cytoplasmic drug accumulation as a result of enhanced efflux activity. Consistently, a number of multi-drug efflux genes, particularly the central component TolC, show higher expression in persisters. Time-lapse imaging and mutagenesis studies further establish a positive correlation between tolC expression and bacterial persistence. The key role of efflux systems, among multiple biological pathways involved in persister formation, indicates that persisters implement a positive defense against antibiotics prior to a passive defense via dormancy. Finally, efflux inhibitors and antibiotics together effectively attenuate persister formation, suggesting a combination strategy to target drug tolerance.
作者简介：
白凡博士
现任北京大学生物动态光学成像中心主任， 北京大学绿叶生物医药杰出青年学者奖，中组部青年****学者，英国牛津大学WellcomeTrust VIp 研究学者。他实验室主攻方向为：综合利用单分子生物物理实验手段、单分子荧光显微成像技术、单细胞基因测序技术和系统生物学数学建模方法，研究当前生命科学前沿课题。核心的研究方向是在单细胞水平上研究基因的动态表达，主要涉及在单细胞层面测定细胞基因组序列，转录组序列，和蛋白质组表达，并采用系统生物学的方法加以阐述，以求全面理解基因组活性变化，转录组对细胞环境应答，蛋白质组表达的时间、空间分布等生命科学重要问题。
谢晓亮
出身于化学世家，其父为北大化学与分子工程学院著名教授谢有畅。1984年毕业于北大化学系、获学士学位，并在本系继续攻读研究生。1985年赴加州大学圣地亚哥分校攻读博士，1990年获博士学位后在芝加哥大学进行博士后研究，1992年起在美国太平洋西北国家实验室工作，1999年被聘为哈佛大学化学与生物系终身教授，是该校仅有的两位中国大陆的终身教授之一。他是北大长江讲座教授，2010年12月担任北京大学生物动态光学成像中心主任。研究重点是单分子光谱检测及其在生命科学中的应用。谢教授曾获美国物理学会的青年光谱学家奖、以色列总统奖等多项殊荣，并当选为美国国家科学院院士