细菌中的能人异士：“盗窃者”和“吸血鬼”

　　

生物通报道  大千世界，无奇不有。在庞大而复杂的微生物世界中细菌更是变化多端，灵活多样，不同的菌种或是与其他细菌结成联盟，或是互为敌体相互竞争，也可与人体细胞之间不断地相互联系。近期科学家们在对微生物的研究中发现了一些“能人异士”，它们凭借着特殊的机制来维持自身的生存，或是保护自身免受人体免疫系统的攻击。这些研究发现或可帮助我们找到更有效的防治传染性疾病的策略。

来自美国俄亥俄州哥伦布市全国儿童医院的研究人员发现一种称为流感嗜血杆菌（NTHI）的细菌能够通过“偷窃”人体免疫系统生成的免疫分子，将它们转而为己所用，从而逃逸先天免疫系统攻击。这一研究发现发表在《PLoS Pathogens》杂志上。

NTHI是一种条件致病菌，正常定居于人和动物的上呼吸道粘膜表面，与宿主免疫力之间维持着一种动态平衡。但机体免疫力下降时，可引起人类各种感染，包括常见的眼结膜炎、鼻窦炎、中耳炎、上呼吸道感染，甚至可导致机体严重感染。

文章的首作者、全国儿童医院微生物致病研究中心的负责人Kevin M. Mason表示，当机体感知NTHI感染时，第一线防御系统会分泌一些称为抗菌肽（AMPs）的免疫分子靶向杀死细菌。致病性NTHI可通过一种称为Sap的转运系统来对抗AMPs，抵御免疫攻击。

在过去的研究中Mason的研究小组发现缺乏SapA蛋白的NTHI易受AMP的攻击。在这篇文章中，他们利用一种中耳炎动物模型对分子机制进行了研究。研究人员证实NTHI借助于Sap转运系统识别并将这些宿主免疫防御分子输入到细菌中，进而NIHI将这些AMPs降解，用它们来重塑自己的细菌外膜，伪装自己已经受到过免疫攻击，从而迷惑AMPs避免受到新一轮的攻击。

“整个过程就像NTHI感知AMPs的存在后，从宿主那里‘盗取’了它们，然后以彼之矛攻彼之盾，逃逸免疫攻击，”Mason博士说。

这是研究者们第一次发现细菌利用一种输送系统来保护自身的生存，这一研究发现或可帮助开发抗生素之外的替代策略治疗HTHI感染。

此外，在另一篇发表在《BMC Genomics》杂志上的文章中，来自弗吉尼亚大学的生物学家们发现了一种类似于“吸血鬼”的细菌可通过粘附到包括人类某些病原体在内的细菌上，掠夺它们的养分来维持自身的生存和繁殖。这一研究发现为我们提供了一种有潜力用于治疗多种传染性疾病的活性抗生素。

这种名为Micavibrio aeruginosavorus的细菌大约是在30年前在废水中被发现的，由于使用常规的微生物技术难以培养并对其进行检测，因而一直没有对其开展广泛的研究。近期来自弗吉尼亚大学艺术与科学学院的Martin Wu和学生Zhang Wang破解了该细菌的基因组，并解析了它的“生存之道”。

研究人员发现这种细菌的生存途径主要是通过找到其他种类的细菌作为猎物，然后粘附到它们的细胞壁上来掠夺它们的养分。不同于大多数的细菌是从周围环境中汲取养分，M. aeruginosavorus只能是借助于其特异性的猎物细菌来维持自身的生存和繁殖。这种杀死宿主细菌的能力使得它有可能成为一种强有力的抗菌剂用于摧毁有害的病原体。

由于传统抗生素的滥用导致了“超级细菌”的出现，对目前所有的治疗策略均产生了耐受性。目前急需找到新的治疗方法在摧毁病原体的同时又能避免促发它们产生抗性。而M. aeruginosavorus对宿主的高度选择性，使得它对于寄生在环境和人体中的数千种有益菌不会产生毒害作用。因此将其作为一种活性抗生素使用，既能够降低我们对传统抗生素的依赖，又能帮助我们减缓目前面对的耐药性问题。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Sap Transporter Mediated Import and Subsequent Degradation of Antimicrobial Peptides in Haemophilus. PLoS Pathogens: Research Article, published 03 Nov 2011 10.1371/journal.ppat.1002360

Genomic insights into an obligate epibiotic bacterial predator: Micavibrio aeruginosavorus ARL-13. BMC Genomics 2011,12:453 doi:10.1186/1471-2164-12-453