广泛使用抗生素是导致抗生素耐药菌出现的主要原因，而抗生素耐药菌目前是全球健康面临的最大威胁之一。抗生素耐药性不仅每年已导致估计70万人死亡，还使得肺炎、结核病和淋病等多种感染更难以治疗。如果不知道如何阻止细菌产生抗生素耐药性，预计到2050年，可预防的疾病可能导致每年1000万人死亡。
细菌产生抗生素耐药性的一些方式是通过其基因组的变化。例如，细菌可以将抗生素泵出，或者分解抗生素。它们还可以停止生长和分裂，这使得免疫系统难以发现它们。
然而，我们的研究则侧重于细菌用来产生抗生素耐药性的另一种鲜为人知的方法。我们已经直接证明，细菌可以在人体内“改变形状”以避免被抗生素靶向——这个过程不需要细菌进行任何基因改造就可以继续生长。
几乎所有的细菌都被一种称为细胞壁的结构包围着。细胞壁就像一件厚外套，可以防止环境胁迫并防止细胞破裂。它赋予细菌规则的形状（例如，杆状或球状），并帮助它们有效地分裂。
人体细胞不具备细胞壁（或“外套”）。因此，人体免疫系统很容易将细菌识别为敌人，因为细菌的细胞壁明显不同。而且，由于细胞壁存在于细菌中而非人类中，因此它是我们一些最好、最常用的抗生素（如青霉素）的绝佳靶点。换句话说，靶向细胞壁的抗生素可以在不伤害我们的情况下杀死细菌。
尽管如此，细菌有时可以在没有细胞壁的情况下存活。如果周围的环境能够保护细菌不破裂，它们就可以变成所谓的“L型菌”，即没有细胞壁的细菌。这些细菌于1935年被Emmy Klieneberger-Nobel发现，她以当时她工作的Lister研究所的名字命名它们。
在实验室中，我们通常使用糖来创造一个足够有保护性的环境。在人体内，这种形态的变化通常是由靶向细菌细胞壁的抗生素触发的，或者是由我们眼泪中存在的某些免疫分子（如溶菌酶）触发的，这些分子有助于保护我们免受细菌感染。
没有细胞壁的细菌通常会变得脆弱并失去其规则的形状。然而，它们对我们的免疫系统也变得部分隐形，并且对所有专门靶向细胞壁的抗生素完全具有抵抗力。
科学家们长期以来一直怀疑，L型菌的转变可能通过让细菌躲避免疫系统和抵抗抗生素来导致反复感染。但由于L型菌难以捉摸的性质以及缺乏适当的检测方法，很难找到支持这一理论的证据。
观察细菌改变形状
我们的研究发表在《自然·通讯》杂志上，专门研究了与反复性尿路感染（UTIs）相关的细菌。研究发现，包括大肠杆菌和肠球菌在内的许多不同细菌种类，确实可以在人体内以L型菌的形式存活。这是以前从未被直接证明过的事情。我们能够使用识别细菌DNA的荧光探针来检测这些狡猾的细菌。
我们通过在含糖量高的培养皿中培养，测试了患有反复性尿路感染的老年患者的尿液样本。这种环境不仅有助于保护细菌免受破裂，还可以分离出这些样本中存在的L型菌。在另一项实验中，我们能够看到在存在抗生素的情况下，整个过程在活的斑马鱼胚胎中发生。
重要的是，我们的研究表明，需要在使用更能反映人体状况的条件下对药物进行测试。目前在医学实验室使用的药物不足以保护脆弱的L型菌使其生存。
在我们能够完全理解L型菌转变与其他形式的抗生素耐药性相比有多重要之前，还需要对更多患者进行进一步的研究。此外，调查L型菌在败血症或肺部感染等其他反复性感染中可能扮演的角色也很重要。
到目前为止，对L型菌的研究一直是一个有争议的领域，但我们希望这些发现能激励在疾病情况下进行更多此类研究。我们也希望这些发现能帮助找到一种方法来清除我们体内的这些狡猾的细菌。将靶向细胞壁的抗生素与能够杀死L型菌的抗生素结合使用，可能是对抗抗生素耐药感染的一种解决方案。
我们与细菌的斗争仍在继续。当我们提出新的策略来对抗它们时，它们也会想出反击的方法。我们的研究强调了细菌适应的又一种方式，我们需要在我们持续的传染病斗争中考虑到这一点。
Katarzyna Mickiewicz是纽卡斯尔大学的研究员。
本文最初发表于The Conversation。
