天然黄酮类化合物通过增强吞噬体酸化对抗胞内耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的机制研究

为解决耐多药细菌(MDR)尤其是胞内耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)感染难题，北京农业大学的刘小烨团队开展了一项关于天然黄酮类化合物宿主导向治疗的研究。通过体外和体内模型证实，黄酮类化合物通过激活吞噬体通路、增强溶酶体酸化，显著降低MRSA载量并减轻肺部炎症。该研究为抗耐药菌感染提供了新型宿主靶向策略，发表于《Cell Communication and Signaling》。

　　

为解决耐多药细菌(MDR)尤其是胞内耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)感染难题，北京农学院的刘晓晔团队开展了一项关于天然黄酮类化合物宿主导向治疗的研究。通过体外和体内模型证实，通过增强溶酶体酸化并调控吞噬体相关通路、增强溶酶体酸化，显著降低MRSA载量并减轻肺部炎症。该研究为抗耐药菌感染提供了新型宿主靶向策略，发表于《Cell Communication and Signaling》。

在抗生素耐药性日益严峻的全球公共卫生危机中，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的胞内存活能力使其成为临床治疗的顽固难题。这类细菌不仅通过宿主细胞"隐身"逃避抗生素攻击，还会破坏上皮屏障并诱发反复感染。更棘手的是，亚致死剂量抗生素反而会促进细菌耐受性形成。面对传统抗生素研发瓶颈，科学家们将目光转向了宿主导向治疗策略——通过增强宿主防御机制而非直接杀伤细菌来突破耐药困境。

北京农学院的刘晓晔团队在《Cell Communication and Signaling》发表的研究，首次系统揭示了五种黄酮类化合物（木犀草素、槲皮素、杨梅素、异补骨脂乙素和α-倒捻子素）通过调控吞噬体-溶酶体通路清除胞内MRSA的分子机制。研究团队整合转录组学、蛋白质组学和高分辨率显微成像技术，发现这些天然化合物能显著增强溶酶体酸化，逆转MRSA引发的自噬阻滞。

关键技术方法

研究采用MRSA感染的小鼠肺上皮细胞(MLE-12)和动物模型，通过最小杀菌浓度(MBCEX/MBCIN)评估黄酮类化合物的胞内外抗菌活性。运用4D-DIA定量蛋白质组学（数据编号PXD047432）和Illumina转录组测序（编号PRJNA1049196）解析作用靶点，结合mCherry-GFP-LC3双荧光自噬流追踪系统和溶酶体探针LysoTracker Red定量酸化水平。

研究结果

黄酮类化合物对抗上皮细胞内MRSA

通过结构-活性关系分析发现，含酚羟基的黄酮（如槲皮素）和异戊烯基化黄酮（如α-倒捻子素）均能显著降低胞内MRSA载量（降低约3倍）。值得注意的是，黄酮的细胞内最小杀菌浓度(MBCIN)比胞外浓度低2-5倍，显示其独特的宿主依赖性抗菌优势。

肺部感染模型的治疗效应

在小鼠MRSA肺炎模型中，黄酮处理组肺部细菌载量从1010 CFU/g降至105 CFU/g，病理评分从15分降至6分。异补骨脂乙素等化合物通过减少炎性细胞浸润（降低50%）和下调IL-6等细胞因子，同步实现抗菌与抗炎双重效果。

吞噬体通路的核心作用

多组学联合分析揭示，所有黄酮均显著富集吞噬体和溶酶体相关基因/蛋白（如LC3-II、p62）。机制研究表明，黄酮通过富集吞噬体和溶酶体相关基因/蛋白（如LC3-II、p62），促进溶酶体酸化。当溶酶体酸化被氯喹抑制时，槲皮素和α-倒捻子素的抗菌作用完全消失，进一步证明酸化过程是其核心作用靶点。

溶酶体酸化的关键机制

当用溶酶体酸化抑制剂氯喹处理时，槲皮素的抗菌效果被完全抵消。自噬流实验证实，黄酮能恢复MRSA抑制的LC3-II降解（红色荧光斑点增加2.5倍），Western blot显示其使自噬标志物LC3-II和p62表达量降低40%-60%。

结论与意义

综上，该研究创新性地证实：天然黄酮通过促进溶酶体酸化来对抗胞内MRSA……这一宿主靶向策略有效规避了细菌耐药突变风险，为开发新型抗耐药菌药物提供了新范式。尤其是异戊烯基化黄酮展现出‘直接抗菌+宿主调节’的双重特性，为未来结构优化指明了方向。研究还建立了多组学驱动的宿主靶点发现方法学，为天然产物机制研究提供了重要参考。