Sci Signal：首次揭示金黃色葡萄球菌耐受高鹽濃度機制
在一項新的研究中，來自英國帝國理工學院的研究人員發現一種新的方法來攻擊金黃色葡萄球菌。他們揭示出這種細菌如何調節它的鹽水平。相關研究結果發表在2016年8月16日那期Science Signaling期刊上，論文標題為“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出一種通過確保食物中的所有細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現是否能夠有助于為病人開發出除抗生素之外的一種療法。
金黃色葡萄球菌
在每4人當中，就有一人的皮膚上或鼻子中存在著金黃色葡萄球菌。然而，如果這些細菌侵入人體，它們能夠導致嚴重性的疾病、血液中毒和甚至死亡。這種細菌的一種“超級細菌”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生耐藥性。金黃色葡萄球菌也能夠導致食物中毒，經常是通過污染的肉制品（如火腿）以及三明治、沙拉和乳制品導致的。
在這項新的研究中，研究人員發現金黃色葡萄球菌如何調節它的鹽攝入。破壞這種機制意味著這種細菌要么從它們的環境中攝入太多的鹽，要么丟失太多的水分，無論是哪一種都會導致它們脫水和死亡。
論文通信作者、帝國理工學院醫學系科學家Angelika Gründling教授說，“金黃色葡萄球菌是一種重要的致病菌，在病人體內導致很多嚴重性感染。根據這項研究，我們如今更好地理解這種細菌如何應付鹽脅迫。盡管這項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，以及為開發除抗生素之外的一種療法提供新的可能。”
在這項新的研究中，研究人員在實驗室中研究了MRSA細胞，結果發現一種被稱作環狀di-AMP（c-di-AMP）的信號分子在這種細菌調節它們的鹽水平中發揮著關鍵性作用。
金黃色葡萄球菌非常耐受高鹽濃度，盡管在此之前，科學家們并不知道其中的原因。在當前的這項研究中，研究人員揭示出當這種信號分子檢測到這種細菌位于高鹽環境中時，它附著到幾種轉運蛋白上，從而指示它們作出反應和保護這種細菌。
高鹽濃度會讓細胞失去水分，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，這些轉運蛋白將一種像微型海綿那樣發揮作用的分子運輸到細胞中。這種分子吸收水分，將它封鎖在細胞中，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入細胞中。
研究人員能夠破壞這種鹽機制，并且發現通過增加信號分子c-di-AMP結合到這些轉運蛋白上，這些微型海綿分子數量顯著下降。抑制這種鹽保護機制使得MRSA細胞對鹽更加敏感，從而最終能夠導致這些細菌細胞遭受破壞。
來自其他研究小組的實驗已揭示出一種類似的機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制，以便希望揭示這種信號分子調節這些轉運蛋白的精確機制。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。
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