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(一種只能在無氧環(huán)境中生長的病原體)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)菌無法在高于0.1%的氧氣水平下生長，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。