作者:艾米·馬克斯曼,來自自然雜誌
研究人員已經鑑定出一種基因,該基因使某些耐抗生素細菌菌株毒性更強,並且發現該基因正變得越來越普遍。
耐甲氧西林金黃色葡萄球菌 (MRSA) 感染的流行呈波浪式出現。為了揭示 MRSA 毒力的分子基礎,美國國家過敏症和傳染病研究所在馬里蘭州貝塞斯達的分子微生物學家邁克爾·奧托和他的同事們專注於 MRSA 菌株 ST239 中的一種罕見遺傳元件,該菌株在亞洲占主導地位。
支援科學新聞事業
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞事業: 訂閱。透過購買訂閱,您將幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事能夠擁有未來。
當研究人員確定 sasX 基因編碼一種錨定在金黃色葡萄球菌表面的蛋白質時,他們懷疑自己找到了一種可能增強該細菌感染能力的東西。果不其然,與缺乏 sasX 的其他相同細菌相比,攜帶 sasX 的菌株更牢固地附著在小鼠的鼻腔內膜上。除了呼吸道感染外,金黃色葡萄球菌還會引起產生癤子和皮疹的皮膚感染。在這些型別的感染中,sasX 也是一個問題,與沒有該基因的菌株相比,它會導致小鼠出現更大的病灶。該研究結果今天發表在《自然醫學》雜誌上。
作者認為,這種毒力的一個原因是攜帶 sasX 的細菌會緊密聚集。“我們的想法是,當它們聚集在一起時,白細胞更難吞噬並殺死細菌,”奧托說。
此外,作者還發現 sasX 正在傳播到其他菌株。在 2003 年至 2005 年間採集的金黃色葡萄球菌樣本中,發現攜帶該基因的樣本中有 95% 來自 ST239 菌株。然而,在 2009 年至 2011 年採集的樣本中,這一數字已降至 72%。與許多賦予細菌優勢的基因一樣,sasX 除了透過世代相傳外,還可以從一個菌株跳到另一個菌株。
儘管 sasX 在亞洲似乎比其他地方更普遍,但研究人員表示,該基因值得全球關注。“我們在其他許多地方都沒有發現它,但我們還沒有進行如此徹底的調查,”奧托說。“當然存在危險,因為我們知道這些菌株正在傳播。”
“像每一篇好的研究論文一樣,這引發了更多其他問題,”德克薩斯州休斯頓衛理公會醫院病理學和基因組醫學系主任詹姆斯·穆瑟說。有時,一種能力是以犧牲另一種能力為代價的,穆瑟說,如果 sasX 損害了 MRSA 的其他功能,那麼這些菌株可能仍然是醫院中的問題,但不會影響那些更有能力抵抗感染的健康個體。或者,該基因在不同的 MRSA 型別中可能不會表現出相同的毒力。“我們不能透過實驗感染人類來找出答案,所以我們必須採取觀望態度,”他說。“從監測的角度來看,我們需要保持警惕。”
對毒性最強的 MRSA 變種進行表徵可能有助於研究人員對抗這種細菌。迄今為止,葡萄球菌疫苗一直讓科學界難以捉摸,但問題的範圍之廣足以證明疫苗的必要性。2005 年,美國估計有 18,650 人死於 MRSA,超過了死於艾滋病的人數。
“聖盃是鑑定出賦予毒力的基因,並開發針對它的疫苗,”紐約哥倫比亞大學醫學中心的傳染病醫師弗蘭克·洛伊說。“到目前為止,他們在這方面還沒有成功,所以現在的想法是將與毒力相關的不同蛋白質結合到一種疫苗中,”他說。“SasX 提出了另一個很好的靶點。”