发现超级细菌耐万古霉素肠球菌的“致命弱点”

[所属分类:新闻动态] [发布时间:2019-12-11] [发布人:] [阅读次数:] [返回]

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“超级细菌”指那些对多种抗生素具有耐药性的细菌。根据美国疾病控制与预防中心（CDC）最新调研数据，每年发生280万例耐药性感染，导致3.5万人死亡。致命的超级细菌有一种“秘密武器”——一种可以抵抗抗生素治疗和免疫系统攻击的蛋白质。令人欣喜的是，现在科学家已经确定了这种蛋白质。

德克萨斯大学休斯敦健康科学中心（UTHealth）的研究人员确定了耐万古霉素肠球菌（VRE）躲避人体免疫系统的识别和攻击的蛋白质。他们的发现为治疗抗药性超级细菌感染提供了新靶点。

该研究的主要作者Ayesha Khan表示：“我们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，防止药物破坏它。此前，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，从而导致抗生素耐药性。”

抗生素耐药性被世界卫生组织认为是21世纪最大的健康问题之一。VRE（vancomycin resistant Enterococcus）即耐万古霉素肠球菌，指对万古霉素等糖肽类抗生素获得性耐药的肠球菌。VRE自1988年伦敦某医院首次分离至今已经在世界各地流行，在美国疾病控制中心（Centers for Disease Control）的最新威胁报告中，VRE位列其中。VRE已成为医院内重要的致病菌，2017年在美国造成近5400人死亡。

该研究的主要作者Cesar Arias表示：“我们已经发现了这种医院相关的耐药性超级细菌的‘致命弱点’。确定对抗抗生素反应的主要介质，将为超级细菌引发的疾病的治疗和诊断开辟出道路”

研究人员研究了VRE的临床菌株，这些菌株能够阻止达托霉素（daptomycin）攻击细菌的细胞膜。达托霉素是环脂肽类抗生素，是治疗严重细菌感染的一线用药。

Khan表示：“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”，细菌在该区域中分裂，达托霉素与隔膜结合以杀死细胞。然而，细菌已经学会如何分散抗生素的作用。”

肠球菌和其他细菌有一个压力反应系统，称为LiaFSR，该系统有助于细菌建立耐药性并适应许多环境应激源。研究团队发现，LiaX是这个系统的主要参与者。

研究人员表示：“我们称LiaX为耐药性的主调制器，它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，他们特别注意到一名血液中存在VRE感染的患者。虽然该菌株开始时对达托霉素敏感，但在患者接受达托霉素治疗后出现耐药性。

研究人员观察到细胞外的LiaX蛋白与抗生素结合，并向细胞发出信号，激活应激反应。

打个形象的比喻，LiaX蛋白的行为就像保罗·列维尔（Paul Revere）一样，提醒细菌抗生素就要来了。此外，研究人员发现，这种蛋白质不仅能感知抗生素，还能在免疫反应发生时发出信号。

抗菌肽是一种帮助抵抗细菌或真菌等细菌感染的免疫活性分子，是天然免疫的重要介质，在宿主对抗病原入侵的免疫防御中起着极其重要的作用 。它们通过破坏细胞包膜起作用。

Khan表示：“我们发现，LiaX不仅是一种依附于达霉素的前哨蛋白，它还能感知我们的免疫系统产生的抗菌肽，并引发相同的细胞重组反应。”

肠球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。然而，这种对抗生素治疗和身体免疫反应的防御机制的发现，表明细菌的整体进化将继续变得越来越具耐药性。

研究人员称，他们的主要成果不仅在于发现VRE产生了一种前哨蛋白，可以保护细菌免受抗生素和免疫系统的侵害，而且发现其固有的保护作用使细菌在感染期间更具致死性。