小RNA ncBCG427通过调控脂代谢靶基因MSMEG_4757增强耻垢分枝杆菌逆境生存能力的机制研究

为解决结核分枝杆菌（M. tb）耐药性及免疫逃逸机制不明的问题，华中农业大学团队聚焦小RNA（sRNA）ncBCG427对耻垢分枝杆菌（M. sm）脂代谢的调控作用。研究发现ncBCG427通过激活靶基因MSMEG_4757（Fas）表达，促进脂滴形成和生物被膜（biofilm）生成，显著提升细菌在碳饥饿、酸应激及抗生素（如利福平、链霉素）环境下的生存能力。该研究为开发抗结核新靶点提供了理论依据，论文发表于《World Journal of Microbiology and Biotechnology》。

　　

结核病是全球最致命的传染病之一，每年导致超百万人死亡，而结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis, M. tb）的耐药性和免疫逃逸机制仍是未解难题。这种病原体能在宿主体内形成生物被膜（biofilm），借助脂代谢抵抗抗生素和宿主免疫攻击，但具体调控机制尚不明确。华中农业大学的研究团队以耻垢分枝杆菌（Mycobacterium smegmatis, M. sm）为模型，揭示了小RNA（small RNA, sRNA）ncBCG427通过激活脂代谢关键基因MSMEG_4757（Fas），增强细菌逆境生存能力的分子机制，为抗结核治疗提供了新思路。

研究团队采用脂质组学分析、β-半乳糖苷酶活性检测、Western blot、油红O染色及扫描电镜（SEM）等技术，系统解析了ncBCG427的调控网络。通过构建ncBCG427过表达株（MS_ncBCG427）和MSMEG_4757低表达株（MS_sh4757），结合多种应激模型（碳饥饿、酸应激、膜应激）和药物耐受实验，评估了细菌表型变化。

脂质组学揭示代谢重编程
脂质组学分析显示，ncBCG427显著改变M. sm的脂质谱，上调心磷脂（CL）、脂肪酸（FA）等23种脂类，下调48种代谢物（p<0.05）。KEGG富集发现差异基因集中于脂肪酸合成（map00061）和鞘脂代谢（map00600）通路，其中MSMEG_4757表达差异最显著（p<0.001）。

ncBCG427与MSMEG_4757的靶向互作
通过CopraRNA预测和β-半乳糖苷酶实验证实，ncBCG427直接结合MSMEG_4757的5'UTR区，使其表达提升3倍（p<0.001），而突变结合位点后此效应消失。Western blot进一步显示，ncBCG427和MSMEG_4757过表达使脂肪酸合成酶（Fas）表达量分别增加2.1倍和1.8倍（p<0.01）。

脂滴积累与生物被膜增强
油红O染色发现，ncBCG427感染组A549细胞的脂滴数量较对照组增加50%（p<0.05），硬脂酸刺激后效果更显著（p<0.001）。SEM显示过表达株生物被膜厚度增加2倍，结晶紫染色证实其生物被膜形成能力提升60%（p<0.01）。

逆境适应与耐药性调控
在碳饥饿和酸应激下，MS_ncBCG427存活率提高40%（p<0.05），而干扰MSMEG_4757后存活率下降30%。药物实验中，ncBCG427使细菌对利福平（RFP）和链霉素（SM）的耐受性增强，但对乙胺丁醇（EMB）敏感性增加（p<0.01）。

该研究首次阐明ncBCG427-MSME