科学家们已经开发出一种新技术，使他们能够看到抗生素对抗结核病(TB)在人类宿主体内达到致病目标的程度。发表在“科学”杂志上的研究结果促进了我们对抗生素如何发挥作用的理解，并有助于指导新抗生素的开发，这些抗生素在抗药性的斗争中非常需要。
克里克领导的研究小组利用这项技术观察结核病药物，睡眠中的苯乙胺，这种药物是在感染结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)(Mtb)的人类细胞中发挥作用的。他们发现，bedaquiline积聚在宿主细胞内的脂滴中，随着时间的推移形成一个向Mtb供应药物的储库。这项工作是与葛兰素史克和西澳大利亚大学的科学家合作完成的。
“Bedaquiline是50年来第一个新批准用于结核病治疗的抗生素，但到目前为止，我们还不了解不溶于水的化合物如何有效治疗结核病，”Crick博士生Daniel Greenwood解释说。和论文的第一作者。
“通常，只溶于脂质的化合物，称为亲脂性化合物，在药物开发过程中经常被遗弃，因为它们倾向于以非特异性方式与我们体内的蛋白质和脂肪结合。我们想知道这种药物如何能够达到我们令人惊讶的研究结果表明，即使非常亲脂的抗生素如bedaquiline在药物开发中也值得追求。在结核病的情况下，这种传统上不受欢迎的特性实际上促进了药物的输送。
结核病治疗结核病仍然是世界上最致命的传染病之一，每年全球有超过一百万人死于结核病。当一个人感染Mtb时，他们的免疫系统试图通过调用识别并吞噬Mtb的称为巨噬细胞的特化免疫细胞来清除病原体。但细菌经常找到生存和繁殖的方法，导致疾病。患者需要至少四种抗生素至少六个月才能克服感染。
以前不知道抗生素是否会渗透到Mtb隐藏和复制的巨噬细胞的所有区室中。该研究首创的方法结合了三种类型的成像(相关光，电子和纳米级离子显微镜)，使研究人员能够首次以高分辨率可视化Mtb感染的人类巨噬细胞中结核病药物的分布。
一种测试用例结核病药物使用bedaquiline作为测试用例，他们用Mtb感染人巨噬细胞，两天后用药物治疗。他们的成像结果显示，bedaquiline积聚在细胞的许多区室中，最显着的是在脂滴内。
细菌可与这些脂滴相互作用并消耗这些脂滴。然而，研究小组不知道是否将bedaquiline转移到细菌中，或者脂滴是否吸收了抗生素并阻止其进入细菌。添加阻止脂滴形成的化学物质显着减少了Mtb中的倍他西林的量，表明脂滴是负责将抗生素转移到细菌中的原因。
“现在我们可以确切地看到抗生素进入巨噬细胞后的确切位置，我们可以更清楚地了解它们如何到达目标，并利用这些观察结果设计出更有效的治疗方法，不仅适用于结核病，还适用于其他治疗方法。传染病也是如此，“克里克集团领导人和该论文的高级作者马克斯古铁雷斯说。
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