Nature：科學(xué)家闡明泌尿道感染復(fù)發(fā)的分子機(jī)制

當(dāng)*抗生素消滅掉大多數(shù)引發(fā)泌尿道感染的細(xì)菌時，總會有一些細(xì)菌的“沉睡細(xì)胞”依然存活，而這些所謂的“持留菌”會在休眠中保持存活狀態(tài)；近日一篇發(fā)表在雜志Nature上的研究論文中，來自杜克大學(xué)的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)，一種名為HipA的蛋白質(zhì)或可扮演一種分子“睡魔”，其可以促使細(xì)菌細(xì)胞沉睡以便其可以躲避抗生素的殺滅作用，HipA的發(fā)現(xiàn)或可幫助開發(fā)抵御耐藥性細(xì)菌感染的新型療法。

研究者Richard G. Brennan博士表示，HipA的潛在突變體或許引發(fā)耐多藥的泌尿道感染，本文研究或可幫助揭示突變?nèi)绾卧鰪?qiáng)HipA的潛力來幫助多種細(xì)菌避免被抗生素殺滅。如果我們可以尋找到一種新途徑來阻斷HipA的功能，那么或許就可以喚醒沉睡的細(xì)菌細(xì)胞，來利用抗生素對其有效殺滅。

當(dāng)致病微生物設(shè)法生存或?qū)股毓舢a(chǎn)生抗性時往往會引發(fā)細(xì)菌的多藥耐受性，這種多藥物耐受性并不能與多藥抗藥性混淆，在多藥抗藥性情況下，病原菌可以改變自身的遺傳組成來對特殊藥物產(chǎn)生耐受性；然而在多藥耐受性情況下，微生物可以改變自身的行為，暫時關(guān)閉藥物靶向作用的細(xì)胞功能，從而避免受到藥物威脅。

研究者發(fā)現(xiàn)，HipA的突變形式HipA7產(chǎn)生的耐受性是一般耐藥性的1000倍，研究者目前并不清楚HipA蛋白在人類疾病中所扮演的角色，為此研究者對來自泌尿道感染病人機(jī)體的多個大腸桿菌樣本進(jìn)行分析研究，并且對hipA基因進(jìn)行了測序，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有將近24個樣本都包含hipA7的高耐藥突變，而且其對于引發(fā)患者出現(xiàn)多發(fā)性感染非常關(guān)鍵。

HipA可以扮演一類信號蛋白，“命令”其它蛋白質(zhì)為其服務(wù)，為了觀察hipA7的突變引發(fā)的效應(yīng)，研究人員利用x射線晶體學(xué)技術(shù)對大量復(fù)合物進(jìn)行了原子水平的三維結(jié)構(gòu)成像，當(dāng)HipA在信號途徑中處于激活狀態(tài)時，其就會作為一種單一分子或單體；當(dāng)HipA同HipB結(jié)合時就會引發(fā)DNA沉默，當(dāng)其配對或形成二聚物時，二聚體就會固定復(fù)合物，阻斷HipA的活性位點。

如今研究人員闡明了為何某些細(xì)菌細(xì)胞對抗生素的作用沒有任何反應(yīng)，研究者后期將會開發(fā)新型療法來靶向作用這種多藥耐受性的特殊分子機(jī)制，而研究者也將會尋找新型分子來促進(jìn)HipA失活以便阻斷其幫助細(xì)菌細(xì)胞休眠，進(jìn)而有效治療泌尿道感染的患者。