领导这一研究的是波士顿大学生物医学工程学教授James Collins，这位科学家是合成生物学的创始人之一，在基因调控，抗生素研究等方面取得重要的成果，还曾发明过一种振动鞋垫，能帮助老年人行走更加稳健。
抗生素问题近年来已经越来越引起了公众的关注，尤其是超级细菌的出现，更加令抗生素耐药性这一领域倍受注目。目前由于滥用和错用抗生素导致的药物耐药性已经成为一个严重的公共卫生威胁，据报道耐药性在欧盟每年导致大约2.5万人死亡。除了控制药物滥用以外，要摆脱目前的困境的另外一个途径就是发展新型抗生素，但是由于细菌的耐药性越来越强，要找到新的糖肽也越来越难，因此发展新型抗生素并不容易，科学家们由此开始进行了抗生素药效的改进。
在这篇文章中，研究人员发现些代谢刺激（包括葡萄糖和丙酮酸盐）能增强氨基糖苷类抗生素（包括庆大霉素）对休眠细菌的灭杀——细菌细胞能进入一种休眠状态，这使它们对压力状态、包括被抗生素杀死更有抵抗力。在临床环境中，这种持留菌(persister bacteria)的形成会导致细菌病原体清除不完全，导致治疗失败。
研究人员通过尿路感染小鼠模型实验证实，抗生素加糖可杀死99.9%的持留菌(在该实验中为大肠杆菌)，而单纯抗生素治疗无效。该技术只可提高氨基糖甙类抗生素的疗效，并且不同种类的糖作用有所差异。如只有果糖才可杀死金葡菌。研究人员正在研究该方法是否可提高抗结核药物的疗效。
目前这一研究还只是停留在动物模型试验中，是否对人体有效还需要进一步的研究。这一方法应用于人体的最大困难是如何将糖送达感染部位，动物实验是将抗生素和糖静脉输注与动物体内，但人体会将糖类成分分解，难以到达感染部位。如果这一方法能奏效的话，为了也许就不需要联合使用多种抗生素或开发新药就能取得更好的杀菌效果。
Collins教授研究组之前还通过改造噬菌体提升了抗生素药效，实验证明，改造的噬菌体能增加了抗生素沃氟沙星杀死大肠埃希氏菌的能力，即使该细菌对抗生素产生一定的抵抗力也如此。这表明，这类噬菌体疗法能够恢复以往已被认为不再起作用的抗生素的活力。
原文摘要：
Metabolite-enabled eradication of bacterial persisters by aminoglycosides
Bacterial persistence is a state in which a sub-population of dormant cells, or ‘persisters’, tolerates antibiotic treatment1, 2, 3, 4. Bacterial persisters have been implicated in biofilms and in chronic and recurrent infections5, 6, 7. Despite this clinical relevance, there are currently no viable means for eradicating persisters. Here we show that specific metabolic stimuli enable the killing of both Gram-negative (Escherichia coli) and Gram-positive (Staphylococcus aureus) persisters with aminoglycosides. This potentiation is aminoglycoside-specific, it does not rely on growth resumption and it is effective in both aerobic and anaerobic conditions. It proceeds by the generation of a proton-motive force which facilitates aminoglycoside uptake. Our results demonstrate that persisters, although dormant, are primed for metabolite uptake, central metabolism and respiration. We show that aminoglycosides can be used in combination with specific metabolites to treat E. coli and S. aureus biofilms. Furthermore, we demonstrate that this approach can improve the treatment of chronic infections in a mouse urinary tract infection model. This work establishes a strategy for eradicating bacterial persisters that is based on metabolism, and highlights the importance of the metabolic environment to antibiotic treatment.
来源：生物通