大千世界,無(wú)奇不有。在龐大而復雜的微生物世界中細菌更是變化多端,靈活多樣,不同的菌種或是與其他細菌結成聯(lián)盟,或是互為敵體相互競爭,也可與人體細胞之間不斷地相互聯(lián)系。近期科學(xué)家們在對微生物的研究中發(fā)現了一些“能人異士”,它們憑借著(zhù)特殊的機制來(lái)維持自身的生存,或是保護自身免受人體免疫系統的攻擊。這些研究發(fā)現或可幫助我們找到更有效的防治傳染性疾病的策略。
來(lái)自美國俄亥俄州哥倫布市全國兒童醫院的研究人員發(fā)現一種稱(chēng)為流感嗜血桿菌(NTHI)的細菌能夠通過(guò)“偷竊”人體免疫系統生成的免疫分子,將它們轉而為己所用,從而逃逸先天免疫系統攻擊。這一研究發(fā)現發(fā)表在《PLoS Pathogens》雜志上。
NIHI是一種條件致病菌,正常定居于人和動(dòng)物的上呼吸道粘膜表面,與宿主免疫力之間維持著(zhù)一種動(dòng)態(tài)平衡。但機體免疫力下降時(shí),可引起人類(lèi)各種感染,包括常見(jiàn)的眼結膜炎、鼻竇炎、中耳炎、上呼吸道感染,甚至可導致機體嚴重感染。
文章的首作者、全國兒童醫院微生物致病研究中心的負責人Kevin M. Mason表示,當機體感知NIHI感染時(shí),第一線(xiàn)防御系統會(huì )分泌一些稱(chēng)為抗菌肽(AMPs)的免疫分子靶向殺死細菌。致病性NTHI可通過(guò)一種稱(chēng)為Sap的轉運系統來(lái)對抗AMPs,抵御免疫攻擊。在過(guò)去的研究中Mason的研究小組發(fā)現缺乏SapA蛋白的HTHI易受AMP的攻擊。在這篇文章中,他們利用一種中耳炎動(dòng)物模型對分子機制進(jìn)行了研究。研究人員證實(shí)NIHT借助于Sap轉運系統識別并將這些宿主免疫防御分子輸入到細菌中,進(jìn)而NIHI將這些AMPs降解,用它們來(lái)重塑自己的細菌外膜,偽裝自己已經(jīng)受到過(guò)免疫攻擊,從而迷惑AMPs避免受到新一輪的攻擊。
“整個(gè)過(guò)程就像NTHI感知AMPs的存在后,從宿主那里‘盜取’了它們,然后以彼之矛攻彼之盾,逃逸免疫攻擊,”Mason博士說(shuō)。
這是研究者們第一次發(fā)現細菌利用一種輸送系統來(lái)保護自身的生存,這一研究發(fā)現或可幫助開(kāi)發(fā)抗生素之外的替代策略治療HTHI感染。
此外,在另一篇發(fā)表在《BMC Genomics》雜志上的文章中,來(lái)自弗吉尼亞大學(xué)的生物學(xué)家們發(fā)現了一種類(lèi)似于“吸血鬼”的細菌可通過(guò)粘附到包括人類(lèi)某些病原體在內的細菌上,掠奪它們的養分來(lái)維持自身的生存和繁殖。這一研究發(fā)現為我們提供了一種有潛力用于治療多種傳染性疾病的活性抗生素。
這種名為Micavibrio aeruginosavorus的細菌大約是在30年前在廢水中被發(fā)現的,由于使用常規的微生物技術(shù)難以培養并對其進(jìn)行檢測,因而一直沒(méi)有對其開(kāi)展廣泛的研究。近期來(lái)自弗吉尼亞大學(xué)藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院的Martin Wu和學(xué)生Zhang Wang破解了該細菌的基因組,并解析了它的“生存之道”。
研究人員發(fā)現這種細菌的生存途徑主要是通過(guò)找到其他種類(lèi)的細菌作為獵物,然后粘附到它們的細胞壁上來(lái)掠奪它們的養分。不同于大多數的細菌是從周?chē)h(huán)境中汲取養分,M. aeruginosavorus只能是借助于其特異性的獵物細菌來(lái)維持自身的生存和繁殖。這種殺死宿主細菌的能力使得它有可能成為一種強有力的抗菌劑用于摧毀有害的病原體。
由于傳統抗生素的濫用導致了“超級細菌”的出現,對目前所有的治療策略均產(chǎn)生了耐受性。目前急需找到新的治療方法在摧毀病原體的同時(shí)又能避免促發(fā)它們產(chǎn)生抗性。而M. aeruginosavorus對宿主的高度選擇性,使得它對于寄生在環(huán)境和人體中的數千種有益菌不會(huì )產(chǎn)生毒害作用。因此將其作為一種活性抗生素使用,既能夠降低我們對傳統抗生素的依賴(lài),又能幫助我們減緩目前面對的耐藥性問(wèn)題。
(來(lái)源:生物通)
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