合成生物催化剂 摘译自: https://www.nature.com/articles/s41467-020-15966-7

持留菌(persisters是细菌群体中的一个亚群,其具有短暂的非生长状态且对致死浓度的抗生素具有耐受性的特征。已有实验证明细菌持留性与临床上细菌的慢性感染及抗生素耐药性产生相关。与细菌耐受性不同,持留性是不可遗传的。转化为持留菌表型在很大程度上与细菌严紧反应的激活相关,细菌严紧反应是细菌对外界压力比如抗生素应答的适应性程序。已有研究发现在胞内金黄色葡萄球菌感染中,胞内的金葡菌对抗生素作用应答不活跃,猜测其可能转化为持留菌。但对于胞内持留菌研究较少,最近发表在《Nature Communications》的“Intracellular Staphylococcus aureus persisters upon antibiotic exposure”研究了提供了胞内金黄色葡萄球菌的持留菌存在的证据。

研究者使用基于荧光稀释的方法在单细胞水平上监测细菌分裂状态来表征它们的动力学。研究显示细胞内细菌种群的特征是双相杀菌(即当大量易感细菌通过暴露于高浓度抗生素而迅速被杀死,而一小部分则存活更长的时间),且能够快速切换到均匀无分裂和无反应的状态,这些表型很容易在去除抗生素后逆转。作为治疗失败的潜在问题,研究者旨在更好地了解导致抗生素持久性和耐受性的因素。通过RNA测序,研究发现细胞内金黄色葡萄球菌的持留菌仍保持代谢活性,且显示出与应激反应激活一致的转录组改变的概况,包括严谨反应以及细胞壁应激,SOS和热休克反应。另外发现在暴露于单一抗生素后,这些反应会导致细菌对作用于无关靶标的多种抗生素的耐受。

综上,研究结果证明抗生素作用下胞内金黄色葡萄球菌是持留性细菌,为了长期生存,它们会激活一系列的应激反应。以上结果强调持留性是治疗失败的一个潜在的关键触发因素。

Figure.Overview of intracellular persistence regulation of S. aureus.

(杨萍 摘译)


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