爱达荷州立大学的微量营养素研究可能有助于对抗抗生素耐药细菌

爱达荷州立大学生物学家的一些新研究的重点是人体如何在与细菌争夺微量营养素的斗争中占据上风。

生物科学系副教授朱莉娅·马丁(JuliaMartin)最近获得了美国国立卫生研究院(NationalInstitutesofHealth)超过40万美元的资助。在接下来的三年里，Martin和她实验室的学生将研究微量营养素(特别是锰、锌和钙)供应的波动如何影响肺炎链球菌的生理机能。

“当一个人或宿主生物体受到细菌感染时，比如链球菌，细菌和宿主之间就会发生一场关于微量营养素的战争，”马丁说。“宿主可以抑制微量营养素并使细菌挨饿，或者它可以通过用过量的微量营养素轰击它们来毒害它们。细菌也进化了它们的防御系统，以便在需要时从宿主那里获取更多的微量营养素，或者在它们拥有过多时去除多余的微量营养素，所有这些都是为了保持平衡以实现最佳细菌生长。”

在他们的研究期间，Martin和她的学生将向肺炎链球菌培养物中添加不同量的锰、锌和钙。他们将测量不同的微量营养素如何影响细菌的生长和繁殖能力。

“这项研究将帮助我们了解细菌如何管理它们的微量营养素需求，并确定细菌在缺乏微量营养素和微量营养素过多时使用的内部机制，”马丁说。“我们还将能够看到这些相同的机制如何影响细菌感染的发展。”

Martin研究的初始资金由爱达荷州INBRE计划提供，并帮助支持实验室的本科生研究人员。其中一名学生CrystalLovato有望在今年12月获得ISU微生物学和音乐学士学位。Lovato最初来自博伊西，在过去的两年里一直致力于一项后来证明是非常个人化的研究项目，她的努力成为了她荣誉论文答辩的主题。

“作为一个有很多肺部健康并发症的人，这个话题帮助我理解并将生物学知识应用到我自己的经历中，”洛瓦托说。“我在这项研究上的工作和我妈妈在医学上的斗争激励我攻读生物医学研究博士学位。”

洛瓦托(Lovato)已经被一所研究生院录取，她正在等待其他几所研究生院的回复，然后再决定2023年秋季在哪里开始她的研究生学习。

“事实上，我能够真正地将我在ISU的经历建立在我所需要和梦想的东西上，这使得参加ISU成为我一生中最美好的经历之一。马丁博士一直是最伟大的导师，帮助我实现了通过研究帮助他人的梦想，”洛瓦托说。“她培养了我的好奇心，重视我的投入，并帮助我实现了自己的潜力和能力。因为这次经历，我觉得准备好继续读研究生了。”

展望未来，马丁和她的学生的研究可能有助于创造新的细菌感染治疗方法，特别是针对对抗生素产生耐药性的细菌。《自然》杂志援引今年早些时候发表在《柳叶刀》杂志上的一项研究称，2019年全球“有495万人死于细菌耐药性所导致的疾病。其中，127万人死亡是抗生素耐药性的直接结果——这意味着耐药性感染导致的死亡人数超过了艾滋病毒/艾滋病(864,000人死亡)或疟疾(643,000人死亡)。”

“由于新的多抗生素菌株的出现，对链球菌等感染的有效治疗变得有限，”来自加纳的微生物学硕士生ReubenOpoku说。“为了开发阻止感染的新疗法，我们必须更好地了解所涉及的分子和细胞过程。”

“这种对细菌和微量营养素的研究还处于起步阶段，”马丁解释说，“所获得的知识将为其他科学家和研究人员提供一个基础，以开发新的有效的抗菌治疗方法。”