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艰难梭菌的外部蛋白质形成了类似锁子甲的结构。图片来源：纽卡斯尔大学
本报讯 艰难梭状芽胞杆菌（以下简称艰难梭菌）是一种有着令人难以置信的抗生素耐药性的超级细菌。
2月25日，一项发表于《自然—通讯》的研究指出，艰难梭菌的耐药性可能得益于其类似锁子甲的蛋白质外壳。这种外壳可以保护细菌免受药物和免疫系统的攻击。
“这层外壳由有序且可调节的晶格中的蛋白质组成，像锁子甲一样坚固且灵活。”论文通讯作者、英国纽卡斯尔大学的Paula Salgado说，“这种蛋白质外壳包裹得非常紧密，开口非常窄，可以防止抗生素和免疫系统分子进入。”
事实上，健康人体内艰难梭菌的数量较少。但一些住院患者接受的抗生素治疗，会破坏其肠道菌群平衡，使具有抗生素耐药性的细菌过度繁殖。这些细菌释放的毒素会引发破坏性肠道炎症，导致腹泻，而这可能是致命的。
针对此类感染的治疗方法通常是停止使用最初的抗生素，转而使用对该细菌有效的抗生素。但细菌的不断进化使其能够抵抗抗生素，因此需要寻找新的治疗方法。
到目前为止，由于对艰难梭菌保护层——S层缺乏了解，新疗法的探索一直受到限制。
“我们的工作是为更好地了解S层迈出的第一步，即研究S层是如何帮助艰难梭菌抵抗抗生素和免疫系统的。”Salgado说。
Salgado和同事在原子水平上拍摄了S层结构的高分辨率图像。他们发现，细菌的外壳由两种蛋白质组成，它们聚集在一起形成紧密的晶格，从而包裹住细菌细胞并锚定在细胞壁上。
蛋白质“锁子甲”的孔隙很小，大分子（包括抗菌酶和抗生素等）均无法通过，但小分子和离子却可以。
“考虑到营养物质必须进入细菌细胞内部，而毒素必须被排出细胞外，如此狭窄的孔隙如何做到上述这一切令人费解。”Salgado说。
研究人员认为，S层的特定区域可以提供对抗艰难梭菌的新方法。
“艰难梭菌感染与标准抗生素治疗后疾病高复发率有关。”利兹大学的Anthony Buckley说，“这项研究强调了S层是艰难梭菌特异性药物的新的潜在靶点。”（徐锐）
相关论文信息：
https://doi.org/10.1038/s41467-022-28196-w
《中国科学报》 (2022-03-01 第2版国际)
来源：中国科学报
原文链接：http://news.sciencenet.cn//sbhtmlnews/2022/3/368327.shtm
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