钟鼎助力南农细菌耐药性研究成果荣登《Nature Communication》

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  近日南京农业大学资环院土壤生态学团队在《Nature Communication》上发表了关于铜绿假单胞菌形成持留菌机制的一项最新研究成果,该研究由我国科研工作者独立完成,该论文第一署名单位为南京农业大学,南京师范大学分析测试中心和南京钟鼎生物技术有限公司参与了研究。

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  该项研究报告了一种与细菌耐药性相关的复合物——poly(dC)/ RmlB,它直接控制铜绿假单胞菌PAO1受环境刺激后形成持留菌。持留菌是细菌暴露于致死性抗生素环境中的表型耐受变体,当细菌置于逆境中,一部分细菌会降低新陈代谢水平,进入休眠状态在逆境中持久生存,形成持留菌,当逆境消失,持留菌会“苏醒”并正常繁殖,这些持留菌是慢性和复发性感染的主要原因。

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  该文报导了铜绿假单胞菌PAO1胞外poly(dC)和膜相关结合蛋白RmlB组成的复合物与持留菌形成有关,环境刺激触发复杂生理状态的转换(从poly(dC)/ RmlB到P-poly(dC)/ RmlB或RmlB),细菌降低质子动力和细胞内ATP水平,形成休眠细胞。这一复杂的生理状态转换与(p)ppGpp控制的信号传导途径相关,其包括无机多磷酸盐,Lon蛋白酶,核酸外切酶VII(XseA / XseB)和III型分泌系统。此外,poly(dC)/ RmlB复合物的转换也可能是对dTDP-L-鼠李糖通路关闭的致死作用的适应性反应。

  铜绿假单胞菌PAO1细胞表面poly(dC)/ RmlB复合物的转换机制如同细胞进入休眠状态的“开关”,如果切断这个“开关”,便可阻止菌体进入休眠状态形成持留菌,铜绿假单胞菌的耐药屏障就能被打破。该项研究为阻止持留菌形成、消除细菌耐药性提供了重要的实践指导意义。

  铜绿假单胞菌是一种重要的机会致病菌,可引起免疫功能低下患者的严重感染,其对抗生素的内在耐受性和持久性的存在使得感染该病原体的疾病难以治疗来。除此之外,环境中很多其他的抗生素耐受的致病菌,对人类和动植物的健康造成了极大的危害,耐药细菌已经成为一种难以对付的新型环境污染,治理耐药细菌刻不容缓。

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