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患有慢性感染的人通常会同时感染几种病原体，但问题是我们在决定使用多少特定抗生素治疗他们时没有考虑到这一点。
一项研究发现，当呼吸道有其他微生物存在时，需要更大剂量的抗生素来消除细菌感染。这有助于解释为什么患有囊性纤维化等肺部疾病的人尽管接受了治疗，但呼吸道感染仍然持续存在。
在今天发表在ISME杂志上的这项研究中，研究人员说，即使呼吸道中一种微生物的水平很低，也会对其他微生物对抗生素的反应方式产生深远的影响。
研究结果强调，在使用抗生素治疗感染时，需要考虑不同种类的微生物之间的相互作用，并相应地调整剂量。
“患有慢性感染的人通常会同时感染几种病原体，但问题是我们在决定使用多少特定抗生素治疗他们时没有考虑到这一点。我们的研究结果可能有助于解释为什么在这些人身上，抗生素没有发挥应有的作用，”托马斯·奥布莱恩(Thomas O 'Brien)说。他在剑桥大学生物化学系攻读博士学位时开展了这项研究，是该论文的联合第一作者。
慢性细菌感染，如呼吸道感染，很难用抗生素治愈。虽然这些类型的感染通常与单一的致病物种有关，但感染部位经常与许多其他微生物共生，其中大多数本身并不致病。
治疗方案通常围绕着针对病原体，很少考虑共生物种。然而，这些治疗往往不能解决感染。直到现在，科学家们对这一现象的原因还知之甚少。
为了得到他们的结果，该团队开发了一个简化的人类气道模型，其中包含了人工痰(“痰”)，其化学性质与感染期间咳出的真实痰相似，其中充满了细菌。
该模型允许他们以稳定的方式培养包括病原体在内的不同微生物的混合物，每次持续数周。这很新奇，因为通常一种病原体会很快超过其他病原体，破坏实验。它使研究人员能够在实验室中复制和研究多种微生物的感染，称为“多微生物感染”。
实验中使用的三种微生物分别是铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌，以及白色念珠菌——一种囊性纤维化患者呼吸道中常见的组合。
研究人员用一种叫做粘菌素的抗生素来处理这种微生物混合物，这种抗生素可以非常有效地杀死铜绿假单胞菌。但当其他病原体与铜绿假单胞菌同时存在时，抗生素就不起作用了。
剑桥大学生物化学系的Wendy Figueroa-Chavez是这篇论文的联合第一作者，她说:“我们惊讶地发现，我们知道一种抗生素可以有效地清除假单胞菌的感染，但在我们的实验室模型中，当其他细菌存在时，这种抗生素却无效。”
用福西地酸(一种专门针对金黄色葡萄球菌的抗生素)和氟康唑(一种专门针对白色念珠菌的抗生素)处理微生物混合物时，也会产生同样的效果。
研究人员发现，与没有其他病原体时相比，当细菌是多微生物感染的一部分时，每种抗生素的剂量都要高得多。
剑桥大学生物化学系微生物生理学和代谢教授、该论文的高级作者Martin Welch说:“当三种病原体同时存在时，这三种特定物种的抗生素对它们的目标都不那么有效。”
目前，抗生素通常只在实验室对其设计的主要病原体进行测试，以确定最低有效剂量。但当同样的剂量用于治疗一个人的感染时，往往不起作用，这项研究有助于解释为什么。新的模型系统将使潜在的新抗生素的有效性能够被测试，以对抗混合的微生物物种。
囊性纤维化患者的呼吸道中多微生物感染很常见。尽管使用了大剂量的抗生素治疗，这些感染往往会持续很长时间。哮喘和慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者的气道慢性感染也经常是多微生物。
通过观察实验室培育的混合假单胞菌的遗传密码，研究人员能够确定引起这种抗生素耐药性的特定突变。研究发现，当其他病原体也存在时，这种突变会更频繁地出现。
与来自世界各地的800个假单胞菌样本的遗传密码进行比较后发现，这些突变也发生在感染假单胞菌并接受粘菌素治疗的人类患者身上。
“问题是，一旦你使用抗生素来治疗微生物感染，微生物就会开始进化出对抗生素的耐药性。这是自上世纪90年代初粘菌素开始被使用以来发生的情况。这再次提醒我们，找到治疗人类感染的新抗生素是至关重要的。”
Decreased efficacy of antimicrobial agents in a polymicrobial environment
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