科学家提出打击抗生素耐药性细菌的新策略使致病性细菌变得几乎无害

发表于 3年以前 | 总阅读数：533 次

铜绿假单胞菌是一种存在于许多生态环境中的“机会主义”致病细菌，如植物根部、积水甚至我们家中的管道。它具有非常广泛的用途，可以引起急性和慢性感染，对免疫系统较弱的人来说可能是致命的。铜绿假单胞菌存在于临床环境中，它可以在呼吸器和导管中定植，是一个严重的威胁。此外，它的适应性和对许多抗生素的耐药性使得铜绿假单胞菌的感染越来越难以治疗。因此，迫切需要开发新的抗菌剂。来自UNIGE的科学家们已经在这种细菌中发现了一种以前未知的基因表达调节器，没有这种调节器就会大大降低铜绿假单胞菌的感染力和危险性。这些结果将发表在《核酸研究》（Nucleic Acid Research）杂志上，可能构成对抗这种病原体的一个创新目标。

RNA螺旋酶通过结合和解开各种RNA分子来执行其功能，从而发挥重要的调节功能。RNA螺旋酶存在于几乎所有已知的生物体的基因组中，包括细菌、酵母、植物和人类；然而，根据它们所在的生物体，它们获得了特定的属性。领导这项研究的研究员、来自UNIGE医学院微生物学和分子医学系的Martina Valentini解释说：“铜绿假单胞菌有一种RNA螺旋酶，其功能未知，但在其他病原体中被发现。我们想了解它的作用是什么，特别是与细菌的致病机制和环境适应有关的作用。”

严重降低的毒力

为了做到这一点，UNIGE团队结合生物化学和分子遗传学方法来确定这种蛋白质的功能。UNIGE医学院微生物学和分子医学系副研究员、本研究的第一作者Stéphane Hausmann报告说：“在没有这种RNA螺旋酶的情况下，铜绿假单胞菌在体外正常繁殖，无论是在液体培养基还是在37℃的半固体培养基上。为了确定细菌的感染能力是否受到影响，我们必须在活的生物体内观察它。”

然后，科学家们继续使用Galleria mellonella幼虫进行研究，这是一种研究宿主-病原体相互作用的模型昆虫。事实上，昆虫的先天免疫系统与哺乳动物的免疫系统有着重要的相似之处。此外，这些幼虫可以在5℃至45℃的温度下生活，这使得研究不同温度下的细菌生长成为可能，包括人体的温度。研究人员观察了三组幼虫；第一组在注射了生理盐水后，其群体100%存活。在有正常的铜绿假单胞菌菌株存在的情况下，感染后20小时内只有不到20%的人存活。相比之下，当铜绿假单胞菌不再拥有RNA螺旋酶基因时，90%以上的幼虫仍然活着。Stéphane Hausmann说：“经过改造的细菌变得几乎无害，同时仍然非常有活力。”

抑制而不杀害

这项工作的结果表明，这种调节器影响了细菌中几种毒力因素的产生。Martina Valentini总结说：“事实上，这种蛋白质控制着编码毒力因子的许多信使RNA的降解。从抗菌药物策略的角度来看，关闭病原体的毒力因子而不是试图完全消除病原体，意味着允许宿主免疫系统自然地中和细菌，并可能减少抗药性的发展风险。事实上，如果我们试图不惜一切代价杀死细菌，细菌将适应生存，这有利于抗性菌株的出现"。”

UNIGE团队目前正在继续其工作，筛选一系列已知的药物分子，以确定其中是否有能力选择性地阻断这种蛋白质，并详细研究抑制机制，在此基础上开发一种有效的治疗策略。