《Nature》揭露超级细菌“蜘蛛侠”的一面

　　

耐抗生素鲍曼不动杆菌是导致医院获得性感染的最具全球危害的细菌之一。图尔库大学的研究人员发现，这种细菌通过超薄弹性纤维附着在表面传播。研究人员还揭示了这些纤维是如何在细菌表面形成的，并提出了防止细菌感染的新方法。这项新发现发表在世界领先的科学杂志之一《Nature》上。芬兰图尔库大学医学院医学研究中心联合生物技术实验室主任Anton Zavialov说:“具有泛抗生素耐药性的鲍曼不动杆菌是全球医疗机构最棘手的病原体之一，目前在世界卫生组织开发新抗生素的优先病原体清单上名列前茅。”

与医院和医疗设备相关的感染构成了世界范围内的主要卫生保健问题。这些感染与病原体在生物和非生物表面定植的能力有关。Zavialov的研究小组由博士研究员Henri Malmi和高级研究员Natalia Pakharukova、Minna Tuittila和Sari Paavilainen组成，他们发现了独特的表面结构，使鲍曼不动杆菌和相关致病菌能够在医疗设备上定居并感染患者。

Zavialov说:“这一发现可能有助于对抗许多细菌感染，因为许多重要的细菌病原体使用相同的表面附着机制，包括铜绿假单胞菌，它是世卫组织清单上第二需要优先解决的病原体。”

细菌通过超薄的弹性纤维附着在表面

鲍曼不动杆菌（Acinetobacter baumannii）能通过古老的陪伴-引座员（archaic chaperone-usher，ACU）菌毛在医疗器械上定植。ACU菌毛是许多致病菌表面的毛发状蛋白纤维。

通过冷冻电子显微镜，研究人员发现菌毛有一种独特的超薄之字形结构。这些纤维通过末端微小的粘稠的手指状结构将细菌牢牢地附着在各种生物和非生物表面上。一旦黏糊糊的手指抓住表面，纤维就很难分离，因为它可以通过改变其形状从之字形拉伸到线形。

这种现象是水手们都知道的。现在，在系泊缆绳中使用可拉伸元件来在相对汹涌的水中安全停靠船只是很常见的。如果你想象一个和人类一样大的细菌，那么这个巨大细菌的附着纤维仍然比人类的手细100倍。这种拉伸能力对于这种细纤维承受细菌在其环境中经历的高剪切力是至关重要的，Zavialov解释说。

“我们的结果表明，纤维独特的锯齿状结构也在它们向细菌表面分泌的过程中发挥着重要作用。纤维从细菌内部通过它的外膜以延伸的线性构象分泌。在表面上，它们将自己的形状改变为之字形，这可以防止它们滑回细菌中。理论上，我们可以开发药物来阻止这种构象变化。这类药物将阻断纤维的生物生成，消除细菌附着，”Henri Malmi总结道。

Archaic chaperone-usher pili self-secrete into superelastic zigzag springs