科學(xué)家發(fā)現(xiàn)致死性細(xì)菌的阿喀琉斯之踵

銅綠假單胞菌是一種引發(fā)致死感染的病原體，尤其是插管患者、囊性纖維化及嚴(yán)重?zé)齻幕颊叨栽摼浅ＮｋU(xiǎn)，銅綠假單胞菌往往會(huì)在自然界特定的金屬中或人類生存的環(huán)境中存在，zui讓研究者頭疼的是這種細(xì)菌在臨床上會(huì)對(duì)多種藥物產(chǎn)生耐藥性。

近日，來自瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)，銅綠假單胞菌中一種名為宿主因子q（Host factor q，Hfq）的特殊蛋白對(duì)于細(xì)菌對(duì)金屬產(chǎn)生反應(yīng)并且獲得新的特性非常關(guān)鍵，相關(guān)研究刊登于雜志Genes上，研究者認(rèn)為，Hfq蛋白或許就是銅綠假單胞菌的致命弱點(diǎn)，阻斷Hfq的活性或許就能夠使得細(xì)菌不能夠適應(yīng)新環(huán)境以及對(duì)抗生素產(chǎn)生耐藥性。

異常水平的金屬離子

研究者Karl Perron表示，我們發(fā)現(xiàn)，高濃度的金屬離子，比如鋅，就能夠誘導(dǎo)細(xì)菌對(duì)碳青霉烯類抗生素產(chǎn)生耐受性，同時(shí)還會(huì)增加細(xì)菌毒力因子的產(chǎn)生；同時(shí)在囊性纖維化患者肺部的分泌液及某些尿管中金屬離子的水平往往處于異常水平，這就會(huì)促使細(xì)菌致病性的增加，從而導(dǎo)致臨床患者治療失敗和復(fù)發(fā)等。

某些抗生素能夠滲入到細(xì)菌中發(fā)揮其作用，比如碳青霉烯類抗生素就能夠穿過特殊的膜孔蛋白，這種膜孔蛋白是一類用于輸入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的通道，當(dāng)細(xì)菌在富含過量鋅的環(huán)境中存在時(shí)，其就會(huì)對(duì)這類抗生素產(chǎn)生耐藥性；研究者觀察發(fā)現(xiàn)，鋅和其它金屬能夠誘導(dǎo)膜孔蛋白產(chǎn)生的抑制，但他們卻并不知道背后存在的分子機(jī)制。

在不影響宿主的前提下靶向作用細(xì)菌

研究者Karl Perron的團(tuán)隊(duì)通過揭開Hfq的關(guān)鍵角色闡釋了銅綠假單胞菌的神秘之處，分子伴侶是一種特殊的輔助分子，其能夠使得細(xì)菌根據(jù)自己所需來調(diào)節(jié)多種蛋白質(zhì)的合成，從而就能夠通過在多個(gè)生產(chǎn)鏈水平下進(jìn)行干預(yù)來抑制特定膜孔蛋白的合成。通過研究不表達(dá)Hfq的細(xì)菌，研究者就發(fā)現(xiàn)了銅綠假單胞菌的致命弱點(diǎn)，因?yàn)橥蛔兙褪沟眉?xì)菌不能夠?qū)︿\和其它金屬離子產(chǎn)生反應(yīng)了，因此細(xì)菌就不能夠表達(dá)關(guān)鍵的毒力因子，或者不能夠在金屬離子的存在下對(duì)碳青霉烯類抗生素產(chǎn)生耐藥性。

由于不同的途徑會(huì)導(dǎo)致利用Hfq的膜孔蛋白的產(chǎn)生受到抑制，因此分子伴侶或許就成為了新一代的治療靶點(diǎn)，如今研究人員正在尋找銅綠假單胞菌中Hfq的多種不同抑制子，研究者相信后期開發(fā)出的新型藥物也能夠在不影響宿主的前體下來直接消滅致病菌。