2016年8月17日/生物谷BIOON/--在一項(xiàng)新的研究中，來自英國帝國理工學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)一種新的方法來攻擊金黃色葡萄球菌。他們揭示出這種細(xì)菌如何調(diào)節(jié)它的鹽水平。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2016年8月16日那期Science Signaling期刊上，論文標(biāo)題為“The second messenger c-di-AMP inhibits the osmolyte uptake system OpuC in Staphylococcus aureus”。
金黃色葡萄球菌是食物中毒的一種常見的來源，能夠抵抗用于食品制備和儲存的高溫和高鹽濃度。研究人員希望利用這種知識開發(fā)出一種通過確保食物中的所有細(xì)胞被殺死從而阻斷食物中毒的處理方法。他們也正在研究這些發(fā)現(xiàn)是否能夠有助于為病人開發(fā)出除抗生素之外的一種療法。
在每4人當(dāng)中，就有一人的皮膚上或鼻子中存在著金黃色葡萄球菌。然而，如果這些細(xì)菌侵入人體，它們能夠?qū)е聡?yán)重性的疾病、血液中毒和甚至死亡。這種細(xì)菌的一種“超級細(xì)菌”形式，耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA），已對抗生素甲氧西林產(chǎn)生耐藥性。金黃色葡萄球菌也能夠?qū)е率澄镏卸?，?jīng)常是通過污染的肉制品（如火腿）以及三明治、沙拉和乳制品導(dǎo)致的。
在這項(xiàng)新的研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)金黃色葡萄球菌如何調(diào)節(jié)它的鹽攝入。破壞這種機(jī)制意味著這種細(xì)菌要么從它們的環(huán)境中攝入太多的鹽，要么丟失太多的水分，無論是哪一種都會導(dǎo)致它們脫水和死亡。
論文通信作者、帝國理工學(xué)院醫(yī)學(xué)系科學(xué)家Angelika Gründling教授說，“金黃色葡萄球菌是一種重要的致病菌，在病人體內(nèi)導(dǎo)致很多嚴(yán)重性感染。根據(jù)這項(xiàng)研究，我們?nèi)缃窀玫乩斫膺@種細(xì)菌如何應(yīng)付鹽脅迫。盡管這項(xiàng)研究仍然處于初期階段，但是我們希望這種知識將有朝一日幫助我們阻止食源性葡萄球菌感染，以及為開發(fā)除抗生素之外的一種療法提供新的可能。”
在這項(xiàng)新的研究中，研究人員在實(shí)驗(yàn)室中研究了MRSA細(xì)胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)一種被稱作環(huán)狀di-AMP（c-di-AMP）的信號分子在這種細(xì)菌調(diào)節(jié)它們的鹽水平中發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。
金黃色葡萄球菌非常耐受高鹽濃度，盡管在此之前，科學(xué)家們并不知道其中的原因。在當(dāng)前的這項(xiàng)研究中，研究人員揭示出當(dāng)這種信號分子檢測到這種細(xì)菌位于高鹽環(huán)境中時，它附著到幾種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白上，從而指示它們作出反應(yīng)和保護(hù)這種細(xì)菌。
高鹽濃度會讓細(xì)胞失去水分，這就是為何我們在吃咸食物后感到口渴。
因此為了阻止水分丟失，這些轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白將一種像微型海綿那樣發(fā)揮作用的分子運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞中。這種分子吸收水分，將它封鎖在細(xì)胞中，阻止它逃逸。通過阻止水分丟失，這些微型海綿分子也阻止鹽進(jìn)入細(xì)胞中。
研究人員能夠破壞這種鹽機(jī)制，并且發(fā)現(xiàn)通過增加信號分子c-di-AMP結(jié)合到這些轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白上，這些微型海綿分子數(shù)量顯著下降。抑制這種鹽保護(hù)機(jī)制使得MRSA細(xì)胞對鹽更加敏感，從而最終能夠?qū)е逻@些細(xì)菌細(xì)胞遭受破壞。
來自其他研究小組的實(shí)驗(yàn)已揭示出一種類似的機(jī)制也存在李斯特菌中，其中李斯特菌也是食物中毒的一種常見來源。
如今，研究人員正在研究這種機(jī)制，以便希望揭示這種信號分子調(diào)節(jié)這些轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的精確機(jī)制。他們也正在研究哪些其他類型的微型海綿分子參與這個過程。