呼吸道合胞病毒对肺炎链球菌β-内酰胺抗生素耐药性的影响:一项基于分子互作与临床队列的儿童研究

【字体: 时间:2025年06月10日 来源:BMC Microbiology 4

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  本研究针对呼吸道合胞病毒(RSV)与肺炎链球菌(S.pn)共感染引发的临床耐药性难题,通过分子对接、蛋白互作实验及10年临床队列分析,揭示RSV糖蛋白(G/F)与青霉素结合蛋白(PBPs)无显著互作,且RSV暴露不改变S.pn对青霉素/头孢类药物的最低抑菌浓度(MIC)。研究为儿科β-内酰胺抗生素的合理使用提供了重要循证依据,发表于《BMC Microbiology》。

  

每年冬季,呼吸道合胞病毒(RSV)引发的婴幼儿下呼吸道感染席卷全球,而肺炎链球菌(S.pn)作为最常见的鼻咽部定植菌,常与RSV形成致命组合。更令人担忧的是,随着β-内酰胺类抗生素耐药率攀升,世界卫生组织(WHO)已将S.pn列为中等优先级耐药病原体。既往研究发现RSV的G蛋白能与S.pn的青霉素结合蛋白1a(PBP1a)结合增强毒力,但病毒是否会像"分子盾牌"般阻碍抗生素与PBPs结合从而引发耐药,仍是未解之谜。

重庆医科大学附属儿童医院的研究团队在《BMC Microbiology》发表了一项突破性研究。他们通过AlphaFold 3.0预测RSV的G/F糖蛋白与六种PBPs的互作模式,结合免疫共沉淀验证;采用RSV A2株与S.pn共培养评估β-内酰胺MIC变化;并回顾性分析2012-2021年7069例5岁以下社区获得性肺炎患儿的耐药数据。

关键技术包括:1)基于AlphaFold 3.0的蛋白结构预测与分子对接(验证iPTM评分);2)His标签Pull-down技术检测G/F-PBP1a互作;3)自动化微生物分析系统测定青霉素/阿莫西林/头孢类/MIC;4)重庆地区儿童临床菌株10年耐药监测队列。

蛋白结构预测与分子对接
计算模拟显示RSV G蛋白与PBP1a的iPTM评分仅0.18(<0.6为不可靠),F蛋白与PBP3的最高评分也仅0.37。通过ACE2-RBD复合物(iPTM=0.82)验证算法可靠性后,发现所有G/F-PBPs组合均未达可信互作阈值。

Pull-down assays


尽管Western blot确认了G(130kDa)/F(50kDa)蛋白表达,但镍珠捕获的His-PBP1a(80kDa)未能下拉任一糖蛋白,与计算结果一致。

体外共培养实验
D39/F19/R6三株S.pn与RSV共孵育后,青霉素/阿莫西林MIC保持≤2μg/mL,头孢噻肟/头孢吡肟≤1μg/mL,美罗培南≤0.25μg/mL,证实RSV未诱导耐药表型。

临床耐药趋势


十年数据显示青霉素耐药率最低(2021年仅5.7%),而阿莫西林耐药从2.5%飙升至27.2%,头孢吡肟耐药达25%。

RSV共检出影响


尽管2012年RSV共检出组青霉素耐药率异常升高(40.9% vs 2.8%),但该现象未在其他年份/抗生素中重现,提示偶然性。

这项研究首次系统论证RSV不会通过G/F-PBPs互作介导S.pn耐药,为儿科抗生素精准使用提供关键证据。值得注意的是,阿莫西林和头孢类耐药率持续攀升,凸显加强耐药监测的必要性。未来需关注鼻咽部微生物群动态与耐药基因水平转移的关联,为优化儿童呼吸道感染治疗方案提供新思路。

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