由eLife 当暴露于抗生素卡那霉素时，成群的枯草芽孢杆菌细胞在培养皿中形成多层生物膜(如图，在培养皿的右侧)
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0) 今天发表在《电子生活》杂志上的一项研究表明，在抗生素存在的情况下，相当于交通堵塞的细菌会导致多层生物膜的形成
这项研究揭示了细菌群体的集体行为如何导致抗生素耐药性的出现
这些见解可以为治疗细菌感染的新方法铺平道路，帮助阻止耐药性的出现
细菌可以通过基因突变获得对抗生素的耐药性
但是它们也可以通过集体行为来保护自己，比如在生物膜中结合在一起——一种由许多细菌组成的薄而粘的薄膜，对抗生素不太敏感
成群的细菌还会经历一种类似于人类交通堵塞的现象，这种现象被称为“运动诱发的相位分离”，当大量细菌聚集在一起时，细菌会减速
“在我们的研究中，我们想看看成群的细菌是否可以利用物理相互作用，如运动诱导的相分离来克服某些压力，包括暴露于抗生素，”第一作者伊阿古·格罗巴斯说，他是一名博士
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英国华威大学华威医学院学生
在他们的研究中，格罗巴斯和他的同事们在实验室的一个盘子里让一群叫做枯草芽孢杆菌的普通环境细菌接触到一种叫做卡那霉素的抗生素
他们记录了细菌行为的延时视频，发现在药物存在的情况下，细菌会形成生物膜
具体来说，研究小组表明生物膜的形成是因为细菌在远离抗生素的地方开始聚集，让位于多层聚集的细菌
“这些层是通过一种物理机制建立起来的，通过这种机制，一起运动的细胞群相互碰撞，”格罗巴斯解释说
“碰撞产生的压力足以堆积细胞，然后细胞移动缓慢，通过类似于运动诱导相分离的机制吸引更多的细胞
这些多层会导致生物膜的形成
" 接下来，研究小组测试了一种阻止这种形成的策略，从而防止抗生素耐药性以这种方式出现
他们发现，在不改变抗生素总量的情况下，将一剂药物分成两步可以大大减少生物膜的出现
作者说，现在需要进一步的研究来确定对人类有害的细菌是否使用类似的行为来生存抗生素暴露
如果他们这样做了，那么未来的治疗应该考虑这些行为，以减少抗生素耐药性
“我们的发现对我们使用抗生素的方式提出了质疑，并表明增加剂量并不总是阻止生物膜形成的最佳方式，”合著者、沃里克大学生命科学学院副教授穆尼黑罗·阿萨利说
“细菌接触药物的时间也很重要
" “这些见解可能会让我们重新思考在某些感染过程中对患者使用抗生素的方式，”合著者、沃里克大学物理系副教授、马略卡岛地中海高级研究所(IMEDEA)研究员马可·坡林总结道
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