結核病（tuberculosis, TB）是由結核桿菌（mycobacterium tuberculosis）感染引起的疾病。結核病的標準療法是持續至少六個月的包括異煙肼（Isoniazid）、利福平（Rifampin）等的多抗生素聯合治療。近年來，耐多種藥物的結核病（multidrug-resistant tuberculosis, MDR-TB）的出現為尋找新的抗結核機制及開發相應藥物提出了挑戰。2012年底由美國FDA加速批準上市的新藥貝達喹啉（bedaquiline）表現出了良好的抗菌活性和臨床療效。然而，對這種親脂性極強的藥物在結核菌感染細胞中的具體分布和作用機制仍未得到清除闡釋。

近日，來自英國和澳大利亞的研究人員開發了一種方法來可視化感染結核桿菌的人類巨噬細胞中的抗生素。他們發現抗結核藥物貝達奎林在宿主脂滴（lipid droplet, LD）中積累。脂滴似乎是一個抗生素蓄水池，可以在宿主消耗脂質的過程中轉移到細菌。事實上，宿主脂滴含量的改變影響了貝達奎林對細胞內桿菌的抗結核活性。研究結果在Science上發表，題為Subcellular antibiotic visualization reveals a dynamic drug reservoir in infected macrophages。論文報道了利用光、電、離子聯用顯微鏡（correlated light, electron, and ion microscopy, CLEIM）對貝達喹啉在受結核菌感染的巨噬細胞中進行亞微米分辨率的亞細胞定位，揭示了脂滴作為儲存和轉移貝達喹啉的關鍵結構從而顯著增強藥效的角色。

脂滴是富集貝達喹啉最多的部位，正向實驗，脂滴結構形成對貝達喹啉在細胞內定位至結核桿菌起到正向促進作用。反向實驗，對脂滴結構的破壞都顯著抑制了貝達喹啉的藥效，而促進脂滴產生則能很好地加強原有的藥效。

總之，該研究利用先進的光、電、離子聯合顯微鏡技術，詳細揭示了抗耐多藥結核關鍵藥物：貝達喹啉，高度富集于泡沫化的巨噬細胞中的脂滴內，有效作用于結核桿菌。

參考資料：

Daniel J. Greenwood et al. Subcellular antibiotic visualization reveals a dynamic drug reservoir in infected macrophages. Science.DOI： 10.1126/science.aat9689