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《自然微生物学》:这种无害的皮肤细菌是如何变黑的?

时间: 2021-06-10 来源:生物网
  表皮葡萄球菌是一种存在于人体皮肤和鼻腔中的无害微生物。然而,这种物种的一些菌株会导致人工关节、心脏瓣膜和血液的感染,这很难治疗。这些细菌通常对常用的抗生素甲氧西林有耐药性,甲氧西林是医院中最可怕的细菌之一。那么问题来了,无害的皮肤微生物如何变成致命的病原体?

  现在,一个国际研究小组已经发现了这些细菌之间的区别。他们发现了一个新的基因簇,它可以使更具侵略性的细菌在细胞壁上产生额外的结构。这种形态变化使葡萄球菌更容易附着在形成血管的人体细胞上。

  通过这个过程,葡萄球菌可以在血液中持续存在,成为病原体。这些新的细胞壁结构也促进了甲氧西林耐药性从相对无害的表皮葡萄球菌向更危险的金黄色葡萄球菌的扩散。

  这项研究是在图宾根大学和德国感染研究中心的领导下进行的。研究结果发表在5月24日的《Nature Microbiology》杂志上。

  和其他革兰氏阳性菌一样,葡萄球菌的细胞壁有相当一部分是由磷酸组成的。这些聚合物呈链状,覆盖在细菌表面。它们的化学结构因物种而异。“在研究过程中,我们发现表皮葡萄球菌的许多致病菌株都有一个额外的基因簇,其中包含了胞壁酸的合成信息,这实际上是金黄色葡萄球菌的一个典型特征,”德国感染研究中心的辛杜博士说。

  她补充说,实验表明表皮葡萄球菌在皮肤和粘膜上定植,侵袭性不强。如果金黄色葡萄球菌的胞壁酸也存在,它们就不能有效地粘附在这些表面上。相反,它们可以成功地穿透人类宿主的组织。通讯作者安德烈亚斯佩舍尔教授说:“在某个时候,表皮葡萄球菌的一些克隆体获得了金黄色葡萄球菌的相应基因,并成为一种威胁性病原体。”。

  众所周知,细菌可以通过基因转移来共享遗传物质。噬菌体可以实现这种转移。通常,这发生在同一物种内,这需要相似的表面结构来结合噬菌体。“不同的细胞壁结构通常会阻止表皮葡萄球菌和金黄色葡萄球菌之间的基因转移。然而,表皮葡萄球菌也可能产生壁酸结构,这使得基因转移成为可能,”佩舍尔解释说。

  他继续说,这可能解释了表皮葡萄球菌如何将甲氧西林耐药性转移到更具威胁性的金黄色葡萄球菌,但还需要更多的研究。佩舍尔认为,这一新发现有望帮助人们开发更好的治疗方法或疫苗来对抗表皮葡萄球菌。
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