細(xì)菌的頑強(qiáng)生命力

人們通常認(rèn)為健康的腸道主要不含氧氣，但實(shí)際上，胃腸道中的氧氣含量各不相同，這對(duì)人類微生物組的厭氧生物(例如艱難梭菌)構(gòu)成了挑戰(zhàn)。在與這種細(xì)菌相似的生物中，兩個(gè)酶家族(黃素二鐵蛋白和紅血球菌素)已顯示出在抵抗氧化應(yīng)激中的重要作用。

“關(guān)于艱難梭菌耐受O2能力的實(shí)際蛋白質(zhì)知之甚少，我們的研究表明，黃酮鐵蛋白和紅血球菌素蛋白在艱難梭菌具有一定條件下(如遇到的那些條件下)生長(zhǎng)的能力中起著關(guān)鍵作用。金屬酶實(shí)驗(yàn)室功能生物化學(xué)負(fù)責(zé)人Miguel Teixeira說道。

ITQB NOVA的研究人員與巴黎巴斯德研究所合作，闡明了使艱難梭狀芽胞桿菌(一種只能在無(wú)氧環(huán)境中生長(zhǎng)的病原體)能夠在低氧水平下生存的機(jī)制。艱難梭菌是與使用抗生素相關(guān)的腸道問題的主要原因，在歐盟，每年估計(jì)有124k例病例，每名患者平均花費(fèi)5000歐元，這是與醫(yī)療相關(guān)的傳染病的直接后果。艱難梭菌的特別致病品種是在衛(wèi)生保健環(huán)境中高流行性感染的重要原因，除非這些機(jī)制比這些生物體的進(jìn)化速度更快，否則它們將繼續(xù)阻礙抗菌療法的理想使用。

這一發(fā)現(xiàn)促使ITQB NOVA團(tuán)隊(duì)與巴斯德研究所的I. Martin- Verstreaet實(shí)驗(yàn)室一起對(duì)這四種蛋白質(zhì)中的四種進(jìn)行了綜合研究。以前已經(jīng)確定了黃素二鐵蛋白能夠同時(shí)還原氧氣和過氧化氫，并且這項(xiàng)研究證實(shí)了兩種類型的紅血球蛋白均具有相同的功能。在特定的艱難梭菌突變株中，兩種紅血球菌素均失活導(dǎo)致細(xì)菌無(wú)法在高于0.1%的氧氣水平下生長(zhǎng)，這與細(xì)菌通常的抵抗力(高達(dá)0.4%的O2)有顯著差異。

通過證明黃素二鐵和逆向紅熒素蛋白對(duì)于艱難梭菌在有氧條件下耐受其細(xì)胞損傷的能力至關(guān)重要，這兩個(gè)研究小組成功地邁出了重要的一步，以更好地理解其抗藥性機(jī)制。研究人員現(xiàn)在將繼續(xù)探索這些細(xì)菌的其他生存機(jī)制。