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为探究乳酸菌对金黄色葡萄球菌（S. aureus）群体感应（QS）的影响，研究发现类植物乳杆菌可抑制其 QS，为防治感染提供新思路。
在人体的微观世界里，细菌之间的 “战争” 时刻都在上演。金黄色葡萄球菌（S. aureus）作为一种臭名昭著的病原体，大约三分之一的人都是它的 “宿主”，它主要潜藏在皮肤、鼻腔和肠道，随时可能引发从轻微皮肤感染到严重菌血症等一系列病症。更棘手的是，随着抗生素的广泛使用，金黄色葡萄球菌对抗生素的耐药性越来越强，像耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）、万古霉素敏感性降低（VISA）和耐万古霉素金黄色葡萄球菌（VRSA）等耐药菌株不断出现，而目前又没有有效的疫苗，这使得防治金黄色葡萄球菌感染成为了医学领域的一大难题。
在寻找新的防治策略过程中，“anti-virulence” 疗法（一种旨在降低病原体毒力而非直接杀死细菌，从而让宿主免疫系统能够清除病原体的治疗方法）引起了研究人员的关注。其中，金黄色葡萄球菌的辅助基因调节子（agr）群体感应（QS）系统（该系统可控制多种毒力因子的表达，响应细菌分泌的 auto-inducing 肽（AIPs），进而调节毒素产生等过程）成为了一个极具潜力的靶点。此前研究发现，其他细菌产生的 AIPs 或一些肽类物质可以抑制金黄色葡萄球菌的 agr 系统，这为利用益生菌防治感染带来了希望。
在这样的背景下，哥本哈根大学的研究人员 Weizhe Wang、Ifigeneia Kyrkou 等人开展了一项关于植物乳杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）和类植物乳杆菌（L. paraplantarum）中 agr-like 系统的研究，相关成果发表在《Probiotics and Antimicrobial Proteins》杂志上。
研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：一是全基因组测序技术，对植物乳杆菌 LMG 13556 和类植物乳杆菌 CIRM-BIA 1870 进行测序，获取基因组信息；二是构建突变体技术，构建了 lamB 基因插入失活的突变体，用于研究 lamBDCA 基因座的功能；三是 RNA 测序（RNA-seq）技术，通过比较野生型和突变体的转录组，分析基因表达变化。
研究结果如下：
- lamBDCA 操纵子的特征：研究人员对植物乳杆菌 LMG 13556 和类植物乳杆菌 CIRM-BIA 1870 进行全基因组测序，发现这两个菌株的基因组特征与同物种的模式菌株相似，并检测到与植物乳杆菌 WCFS1 的 lamBDCA 和 lamKR 同源的基因座。
- 对金黄色葡萄球菌群体感应的抑制作用：通过使用携带 agr I-IV 型的金黄色葡萄球菌报告菌株，研究人员发现类植物乳杆菌在共培养时，对金黄色葡萄球菌 agr I、II 和 IV 组的抑制作用显著强于植物乳杆菌。而植物乳杆菌和类植物乳杆菌的无细胞上清液对金黄色葡萄球菌的抑制作用较弱。进一步研究发现，类植物乳杆菌的 lamB 突变体在与金黄色葡萄球菌共培养时，对其群体感应的抑制作用明显降低，这表明类植物乳杆菌产生的 AIPs 有助于抑制金黄色葡萄球菌的 agr 系统，而植物乳杆菌 lamB 突变体的影响较小，可能与菌株产生的 AIP 结构和活性差异有关。此外，研究人员还发现合成的二肽对金黄色葡萄球菌 agr-II 有一定抑制作用，这说明除 AIPs 外，其他生物活性分子也可能参与了对金黄色葡萄球菌群体感应的抑制。
- 对金黄色葡萄球菌溶血活性的影响：由于 agr 系统可调节金黄色葡萄球菌毒力因子的产生，研究人员检测了金黄色葡萄球菌 8325-4 与野生型和 lamB 突变体类植物乳杆菌共培养后的溶血活性。结果显示，与野生型类植物乳杆菌共培养可使金黄色葡萄球菌的溶血活性降低 80%，而 lamB 突变体的抑制作用较弱，这证实了类植物乳杆菌的 lamBDCA 基因座可抑制金黄色葡萄球菌的 agr 介导的毒力因子（如溶血素）的产生。
- 对类植物乳杆菌生物膜形成的影响：研究人员比较了野生型和 lamB 突变体类植物乳杆菌在塑料和玻璃表面的粘附情况，发现与植物乳杆菌 WCFS1 不同，lamB 突变对类植物乳杆菌的粘附没有显著影响，且这两个菌株在塑料表面形成的生物膜均少于植物乳杆菌 WCFS1，这表明 lamBDCA 操纵子对生物膜形成的作用可能具有物种或菌株特异性。
- 对类植物乳杆菌全局基因表达的影响：研究人员对类植物乳杆菌 CIRM-BIA 1870 野生型和 lamB 突变体进行 RNA 测序，发现共有 658 个基因差异表达。其中，lamBDCA 操纵子在 lamB 突变体中的表达显著降低，这表明存在一种自我调节机制。此外，突变体中一些应激反应基因、全局转录调节基因和原噬菌体编码基因的表达下调，而组氨酸和核黄素（维生素 B2）生物合成相关基因的表达上调。进一步研究发现，lamB 突变体对玫瑰黄素（一种有毒的核黄素类似物）具有抗性，这表明该突变体可能过量产生核黄素，而核黄素的合成受 lamBDCA 基因座的调控。
研究结论和讨论部分指出，该研究首次发现类植物乳杆菌 CIRM-BIA 1870 在共培养时可抑制金黄色葡萄球菌的 agr 系统，这种抑制作用可能是通过类植物乳杆菌产生的 AIPs 进行的种间信号传递实现的。虽然植物乳杆菌 LMG 13556 的抑制效果不明显，但不同乳酸菌菌株抑制效果的差异可能与 AIP 表达水平或序列不同有关。此外，研究还发现除 AIPs 外，可能还有其他因素（如二肽等生物活性分子）参与了对金黄色葡萄球菌群体感应的抑制。同时，研究表明 lamBDCA 基因座对类植物乳杆菌的全局基因表达有广泛影响，控制着核黄素的合成，这对其益生菌特性具有重要意义。
这项研究揭示了类植物乳杆菌抑制金黄色葡萄球菌毒力的新机制，为开发基于益生菌的疗法来防治金黄色葡萄球菌感染提供了理论依据，有望为解决抗生素耐药问题提供新的策略。
