防堵细菌感染有新招 靠细菌载体攻破「生物膜」防护罩

防堵细菌感染有新招 靠细菌载体攻破「生物膜」防护罩。(示意图/Shutterstock)

在使用心律调节器、导管等侵入式医疗器材的情境下，为了防止细菌感染，病人都会需要在一段时间内稳定服用抗生素。但有时候服用抗生素仍会引发感染，这是因为细菌会聚集在医材表面形成生物膜（biofilm），这层薄膜很难穿透，能让细菌抵御抗生素及抗菌剂的攻击。

西班牙基因调控中心（Centre for Genomic Regulation CRG）团队研发出能够破解生物膜防护罩的技术，该技术正是透过改造另一种原本也能感染人体的细菌，将改造后细菌注射进小鼠体内后，能分解组成生物膜的细菌细胞壁，有效使感染机率降低 82%。研究结果发布于《Molecular Systems Biology》。

●细菌载体有何特色？

这项技术采用的细菌载体 Mycoplasma pneumoniae 主要生存在人体呼吸道，感染会引发肺炎。但当作载体却有两个主要优势：

1. 其基因组特殊，可降低在生物体内造成基因转移的风险；

2. 这种细菌没有细胞壁，且会分泌可分解生物膜细菌细胞壁的蛋白。

研究团队将 M. pneumoniae 以基因改良降低感染肺炎的致病力，并提升该细菌分泌可分解生物膜因子，再用这项「活医疗载体」（living medicine）攻击金黄色葡萄球（Staphylococcus aureus）。

●细菌感染主要凶手：金黄色葡萄球菌

金黄色葡萄球菌是生物膜中的常见细菌，因为传统抗生素治疗对这种细菌没有效果，因此患者只能靠频繁更换侵入式医疗器具避免感染。且相较一般细菌，金黄色葡萄球菌对抗生素产生抗药性的机率高了 1000 倍。

结果显示在小鼠体内注射改良后的 M. pneumoniae，能使金黄色葡萄球菌感染的发生率降低 82%。医院中发生的细菌感染事件有 80% 都由金黄色葡萄球菌造成，因此研究团队预计在 2023 年启动人体试验验证。

●改善侵入式医疗器具造成的细菌感染

此项研究提出了可以改善因侵入式医疗器材造成细菌感染的方法。细菌载体不仅相较抗生素或抗菌剂治疗更便宜、安全，且细菌的基因体偏小，利于进行基因改造，传送进入生物体后也能持续分泌治疗分子。

这项技术有效抑制金黄色葡萄球菌生长，金黄色葡萄球菌主要生长在肺部，常造成鼻胃管感染，这也是将来能应用改善慢性疾病治疗的方向。