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研究人员发现了抗药性超级细菌的致命弱点

导读致命的超级细菌每年可感染约54,500美国人,其拥有一种秘密武器-一种蛋白质,可以抵抗抗生素治疗和免疫系统攻击。然而,现在的秘密已经揭晓

致命的超级细菌每年可感染约54,500美国人,其拥有一种秘密武器-一种蛋白质,可以抵抗抗生素治疗和免疫系统攻击。然而,现在的秘密已经揭晓,德克萨斯大学休斯敦健康科学中心(UTHealth)的研究人员已经确定了这种蛋白质,该蛋白质可作为耐万古霉素的肠球菌(VRE)的防御机制。他们的发现为将来对抗抗生素耐药性的治疗选择打开了大门。

“我们知道细菌具有先天的应激反应系统,但我们还不完全了解这些反应是如何引发的,从而引起抗生素耐药性,”德克萨斯大学医学博士Anderson Cancer的微生物学和传染病专业博士生Ayesha Khan说。中心是UTHealth生物医学科学研究所,也是该研究的主要作者。

这项研究发表在《美国国家科学院院刊》 12月号上,该研究揭示了一种名为LiaX的蛋白质被细菌释放到环境中以感知抗生素的存在,从而导致细菌细胞的重组。防止药物破坏它。VRE在疾病控制中心的最新威胁报告中,并且通常与医疗机构相关。它可能导致严重的并发症,2017年在美国造成近5,400人死亡

UTHealth麦戈文医学院的教授,Herbert L.和Margaret W. DuPont的资深作者塞萨尔·阿里亚斯(Cesar Arias)博士说:“我们发现了一种重要的与医院相关且具有多重耐药性的病原体的'致命弱点'。传染病主持人。“通过确定对抗生素反应的主要介体和我们免疫系统的第一道防线,这将为针对这些与重症患者疾病相关的生物体开辟主要的治疗和诊断研究途径。”

研究人员研究了能够阻止达托霉素(针对严重细菌感染的最后手段)达托霉素攻击细菌细胞膜的VRE临床菌株。

“达托霉素杀死细菌的方式尚不完全清楚。我们知道细菌在细胞中间有一个“分裂隔膜”,在该区域中细胞分裂,达托霉素与隔膜结合以杀死细胞。细菌已经学会了如何从目标中分散抗生素。”

肠球菌和其他细菌具有称为LiaFSR的应激反应系统,该系统有助于细菌建立耐药性并适应许多环境应激源。他们发现LiaX是该系统的主要参与者。

汗说:“我们把LiaX称为抗药性的主要调节剂,它基本上告诉细菌重塑其保护性细胞包膜,使达托霉素与隔膜结合,并使细胞存活。”

当研究人员研究临床菌株时,他们特别注意到了一名血液中VRE感染的患者。尽管该菌株开始对达托霉素敏感,但在患者接受达托霉素治疗后出现了耐药性。

汗说:“我们观察到细胞外高水平的蛋白质与抗生素结合,并向细胞发出信号以激活应激反应。”

本质上,LiaX蛋白的行为就像保罗·里维尔(Paul Revere)一样,警告细菌细菌即将来临抗生素。但是,研究人员发现,蛋白质不仅可以感知抗生素,还可以在发生免疫反应时发出信号。

免疫系统会产生抗菌肽,这种抗菌肽可帮助抵抗细菌或真菌等细菌引起的感染。它们通过破坏细胞膜而起作用,就像达托霉素一样。

汗说:“我们揭示的不仅是LiaX可以作为锁住达托霉素的前哨蛋白,还可以感知由我们的免疫系统产生的抗菌肽并引起相同的细胞重组反应。”

肠球菌细菌自然存在于肠道中。对于没有免疫系统受损的健康个体,这通常不是问题。但是,这种对抗生素治疗和人体自然产生的免疫反应的防御机制的发现指向细菌的整体进化,使其继续增长,具有越来越强的抗药性和弹性。

据研究人员称,他们的研究的主要收获不仅在于VRE产生了一种哨兵蛋白,可以保护细菌免受抗生素和免疫系统的侵害,而且其固有的保护作用使细菌在感染期间更具致死性。

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