Bacterial metabolic state more accurately predicts antibiotic lethality than growth rate

杀伤力 抗生素 鲍曼不动杆菌 细菌 多药耐受 生物 细菌生长 微生物代谢 新陈代谢 金黄色葡萄球菌 微生物学 抗生素耐药性 遗传学 生物化学 铜绿假单胞菌 生物膜
作者
Allison J. Lopatkin,Jonathan Stokes,Erica J. Zheng,Jason H. Yang,Melissa K. Takahashi,Lingchong You,James J. Collins
出处
期刊:Nature microbiology [Nature Portfolio]
卷期号:4 (12): 2109-2117 被引量:265
标识
DOI:10.1038/s41564-019-0536-0
摘要

Growth rate and metabolic state of bacteria have been separately shown to affect antibiotic efficacy1-3. However, the two are interrelated as bacterial growth inherently imposes a metabolic burden4; thus, determining individual contributions from each is challenging5,6. Indeed, faster growth is often correlated with increased antibiotic efficacy7,8; however, the concurrent role of metabolism in that relationship has not been well characterized. As a result, a clear understanding of the interdependence between growth and metabolism, and their implications for antibiotic efficacy, are lacking9. Here, we measured growth and metabolism in parallel across a broad range of coupled and uncoupled conditions to determine their relative contribution to antibiotic lethality. We show that when growth and metabolism are uncoupled, antibiotic lethality uniformly depends on the bacterial metabolic state at the time of treatment, rather than growth rate. We further reveal a critical metabolic threshold below which antibiotic lethality is negligible. These findings were general for a wide range of conditions, including nine representative bactericidal drugs and a diverse range of Gram-positive and Gram-negative species (Escherichia coli, Acinetobacter baumannii and Staphylococcus aureus). This study provides a cohesive metabolic-dependent basis for antibiotic-mediated cell death, with implications for current treatment strategies and future drug development.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
linyu发布了新的文献求助10
刚刚
lazycath03发布了新的文献求助10
刚刚
pretty_wy发布了新的文献求助10
1秒前
所所应助乙酰CoA采纳,获得10
1秒前
共享精神应助meng采纳,获得10
1秒前
jeesy完成签到,获得积分10
1秒前
典雅碧空应助Jiangpeng采纳,获得10
1秒前
小杨要努力完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
舒合完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
LZ完成签到,获得积分10
5秒前
稻草人发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
脑洞疼应助lazycath03采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
大家帮帮忙完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
小刘小刘完成签到,获得积分10
9秒前
哈哈哈完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
LZ发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
13秒前
13秒前
可爱的函函应助岳小龙采纳,获得10
13秒前
13秒前
小熊发布了新的文献求助10
13秒前
洋嘉完成签到 ,获得积分10
14秒前
wen完成签到 ,获得积分10
14秒前
blueslow发布了新的文献求助10
15秒前
wxiao发布了新的文献求助10
16秒前
晴枫3648发布了新的文献求助10
16秒前
老高发布了新的文献求助30
17秒前
光亮烤鸡发布了新的文献求助80
17秒前
光亮烤鸡发布了新的文献求助10
17秒前
高分求助中
Psychopathic Traits and Quality of Prison Life 1000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 660
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6451667
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8263408
关于积分的说明 17608174
捐赠科研通 5516304
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2903709
邀请新用户注册赠送积分活动 1880647
关于科研通互助平台的介绍 1722664