细菌对核糖体靶向抗生素的生长依赖性敏感性

细菌生长环境强烈影响抗生素治疗的疗效，缓慢生长通常与敏感性降低相关。然而在许多情况下，抗生素敏感性与病原体生理学之间的联系仍不明确。我们表明，对于作用于大肠杆菌 (Escherichia coli) 的核糖体靶向抗生素，生理学与抗生素作用之间存在复杂的相互作用；对于该类中的某些抗生素，较快的生长确实增加了敏感性，但对于其他抗生素则恰恰相反。值得注意的是，这些观察结果可以通过一个结合药物转运与结合及生理约束的简单数学模型来解释。我们的模型揭示，生长依赖性敏感性由一个表征抗生素转运与结合“可逆性”的单一参数控制。该参数提供了抗生素生长依赖性疗效的谱系分类，其极端情况似乎对应于现有的二元分类方案。在这些极限下，模型预测了生长抑制曲线的通用、无参数极限形式。该模型还对大肠杆菌翻译突变株的药物敏感性做出了非平凡预测，并得到了实验验证。药物作用与细菌代谢在机制上十分复杂；尽管如此，本研究阐明了如何利用粗粒化模型将病原体生理学整合到药物设计与治疗策略中。