胞外 RNA 通过隔离阳离子抗生素赋予耐受性

《Communications Biology》：Extracellular RNA confers tolerance to cationic antibiotics by sequestering them

　　

摘要

细菌群落中的细胞死亡可以通过释放营养物质、遗传物质以及能够加固生物膜并激活适应性程序（如孢子形成）的胞外聚合物，从而惠及存活细胞。濒死细胞还会影响邻近细菌的抗生素耐受性，通常是通过诱导外排途径或隔离抗菌化合物来实现。在此，我们描述了一种独特的耐受机制，即胞外 RNA (eRNA) 通过限制卡那霉素、庆大霉素和多黏菌素 B 等阳离子抗生素的细胞摄取，从而降低对这些抗生素的敏感性。这种由 RNA 介导的隔离作用取决于细胞死亡的固有特征和 RNA 的化学性质，且只有结构化 RNA 才能赋予保护。等温滴定量热法揭示，卡那霉素和庆大霉素与 tRNA 的结合达到微摩尔级别，而多黏菌素 B 的结合力则较弱。由于 RNA 含量丰富，在细胞裂解过程中能快速释放，且具有强多聚阴离子特性，因此它能广泛调节不同细菌和环境中的抗生素活性。这些发现扩展了死亡衍生耐受因子的范畴，并突出了微生物中一种群体水平的、由 RNA 驱动的韧性机制。