揭示微生物耐药菌中“适应性代价”的机制

[所属分类:新闻动态] [发布时间:2019-12-16] [发布人:] [阅读次数:] [返回]

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近日，南京师范大学陆玲团队发表题为Mitochondrial dysfunctions trigger the calcium signaling-dependent fungal multidrug resistance的研究论文。该研究揭示了微生物耐药菌中普遍存在的“适应性代价”的分子机制。并证明采用有效的抑制剂可以逆转这类菌株的耐药特征。因此，该研究成果提供了可以应对或逆转环境及临床菌株中这类耐药菌的新思路和核心策略。

在长期药物处理过程中，经常分离到一些耐药菌株，它们在正常非药物环境下表现出比对照菌株生长减弱的特征，但是药物环境下就显示顽强的耐药特征。该研究发现在曲霉耐药株中，其大都表现出线粒体缺损，从而导致生长能力的减弱。线粒体是细胞的能量工厂，也是细胞逆境响应途径中钙信号储存的重要细胞器，这种线粒体缺损的生长妥协是耐药株为了在药物环境下得以生存而采用的委曲求全的策略。细胞通过关闭产能线粒体的部分功能，进而同步启动钙信号的中心转录因子CrzA（由于功能多样又被称为疯狂Crazy的转录因子）。

研究用直接证据证明了该转录因子通过激活下游系列药物外排泵，使得其高表达从而减少药物在胞内的滞留从而耐药；另一方面，CrzA还可以高调细胞壁几丁质酶，从而使得细胞壁变厚来增加药物进入细胞的难度。虽然已有研究发现CrzA是个重要的多功能转录因子，但从没有发现这个疯狂的转录因子还会结合药物外排泵来调控对于药物的细胞内含量而产生耐药，真可谓“疯狂”这个称号。

该研究揭示了微生物耐药菌中普遍存在的“适应性代价”的分子机制。每一种生物具有在所处的环境中能够生存并把它的特性遗传给下一代的相对能力，这种能力包括生活力和繁殖力。病原菌在长期药物环境条件下会诱发产生耐药特征，这些突变株可以在药物环境条件下继续生长和繁殖，但适应度下降，该研究发现了其存活的内在分子机理，并证明采用有效的抑制剂可以逆转这类菌株的耐药特征。因此，该研究成果提供了可以应对或逆转环境及临床菌株中这类耐药菌的新思路和核心策略。