细菌们想出了一个巧妙的绝招来应对抗生素的攻击

据国外媒体报道，当国际空间站接近失重状态时，广谱抗生素被应用于细菌细胞。它们会以一些巧妙的变形方式对抗生素产生反应，这将增加它们的生存概率。科学家指出，这一发现对太空中的宇航员和地面上的人们具有重要意义。

美国科罗拉多大学波尔特分校生物服务和空间技术中心的研究人员设计了一个实验，在国际空间站上培养大肠杆菌，并用不同浓度的抗生素硫酸庆大霉素对其进行消毒，这通常足以杀死地面上的大肠杆菌。该研究报告的作者、该研究中心的副研究员路易斯·泽(Luis Zea)表示，与地面控制组的实验数据相比，国际空间站上的细菌培养发生了一些变化，细菌细胞数量增加了13倍，细胞体积减少了73%。

路易斯说:“我们知道细菌的行为会在太空环境中发生变化。我们需要更高浓度的抗生素来杀死它们。在实验中，我们对细菌外观特征的变化进行了系统的分析。”

最新的研究报告发表在最近出版的《微生物前沿杂志》上。该研究报告的共同作者包括科罗拉多大学波尔特分校的路易斯·斯托迪克、空间工程科学教授大卫·克劳斯和硕士研究员弗雷德里科·埃斯坦特。

刘易斯指出，由于太空环境不会产生漂浮和沉降的重力驱动力，生活在国际空间站上的细菌吸收营养和药物的唯一途径是通过自然扩散。太空中细菌细胞的表面大大减少，分子细胞的相互作用速率也降低，这可能对太空环境中宇航员细菌感染的治疗产生重要影响。

同时，最新的研究表明细菌细胞膜变得更厚。本质上，细胞膜是细胞壁和外膜，可以保护细菌免受抗生素的侵害。在太空环境中生长的大肠杆菌也倾向于形成巨大的结构，这可能是一种防御策略，涉及细胞外壁以保护内壁免受抗生素的侵害。

刘易斯说，此外，一些大肠杆菌还能产生外膜囊泡——形成于细胞壁外侧的囊泡，作为细胞间交流的“传递者”。当具有这种囊泡的细胞达到一定的临界质量时，它们可以同时开始感染过程。

细菌细胞囊和外膜囊厚度的增加可能表明航天细菌样品的耐药性机制被激活。这个实验和其他实验将为我们提供一个更好地了解地面细菌抗生素耐药性的机会。

据报道，“天鹅座”航天器于2014年向国际空间站发射了空间生物实验样品。宇航员在国际空间站手工完成了实验。他们使用了科罗拉多大学生物服务空间技术中心制造的硬件工具，包括高科技孵化器和实验试管。几个月后，样本被SpaceX的“龙”号宇宙飞船运送到地面进行研究和分析。

史密森尼航天工程科学中心的研究教授安妮和路易斯·斯托迪克说:“太空中的低重力环境为新技术、新产品和实验过程的研究提供了一个独特的测试平台，这不仅有益于在太空环境中工作的宇航员，也有益于生活在地面上的人类。例如，科学家可以从太空环境中观察到不同细胞和微生物在地球重力作用下隐藏的生化变化。”

大肠杆菌细胞的积累可能与生物膜的形成有关，生物膜是一个多细胞群落，与自身产生的基质结合在一起。陆地生物膜的例子包括漂浮在乙烯浴帘上的水垢、牙菌斑、附着在硅树脂医疗器械(如导管)上的细菌群等。同时，生物膜也会在不同航天器的表面形成，对太空旅行者的健康构成潜在威胁。