科技日?qǐng)?bào)記者 王春

近日，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院檢驗(yàn)科李敏課題組在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《外泌體雜志》上在線(xiàn)發(fā)表了人體共生菌囊泡與細(xì)菌競(jìng)爭(zhēng)的最新研究成果，證實(shí)了囊泡在細(xì)菌分泌疏水性抗菌分子及活性發(fā)揮中的必要作用，囊泡不是細(xì)菌代謝的“垃圾”產(chǎn)物，而是必要的分泌手段。

最新成果刊發(fā)。采訪(fǎng)對(duì)象供圖

人體皮膚共生菌在維護(hù)宿主健康中發(fā)揮著重要的保護(hù)作用。分泌抗菌分子提高競(jìng)爭(zhēng)活性是共生菌常用的手段之一。但對(duì)于疏水性抗菌分子如何在機(jī)體水性環(huán)境中運(yùn)輸從而殺傷靶細(xì)菌的機(jī)制仍然知之甚少。了解和借鑒這些天然機(jī)制對(duì)于挖掘和使用共生菌產(chǎn)生的抗菌分子具有重要的指導(dǎo)意義。

細(xì)菌囊泡是脂質(zhì)雙分子層的球體結(jié)構(gòu)，起初于革蘭陰性菌中發(fā)現(xiàn)，后來(lái)它們也在革蘭陽(yáng)性菌中被報(bào)道，這是一個(gè)驚人的發(fā)現(xiàn)，因?yàn)楦锾m陽(yáng)性菌的細(xì)胞壁具有很厚的肽聚糖層。如今，人們認(rèn)為在細(xì)菌中，囊泡的產(chǎn)生是無(wú)處不在的。囊泡可以包裹核酸、毒素、酶、信號(hào)分子和耐藥因子等，在細(xì)菌的毒力、耐藥、信號(hào)傳導(dǎo)和生物膜形成等中發(fā)揮重要的作用。細(xì)菌分泌的親水性分子即使不依賴(lài)囊泡也可以發(fā)揮功能，但對(duì)于囊泡與疏水性分子的關(guān)系以及囊泡如何將其遞送給靶細(xì)菌的機(jī)制尚不清楚。

此項(xiàng)研究是李敏課題組繼前期發(fā)現(xiàn)并報(bào)道的人體共生菌分泌疏水性抗菌分子微球菌素（MP1）基礎(chǔ)上的深入研究。研究者發(fā)現(xiàn)在人體共生菌上清中，有活性的MP1并不是以游離單體的形式存在，進(jìn)一步分析了囊泡的分泌時(shí)相及不同時(shí)間點(diǎn)MP1的含量，驗(yàn)證了MP1含量和囊泡產(chǎn)量的強(qiáng)相關(guān)性。同時(shí)，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)人體共生菌囊泡的抗菌活性曲線(xiàn)和上清抗菌活性的曲線(xiàn)具有極高的匹配度。進(jìn)一步，李敏團(tuán)隊(duì)驗(yàn)證了無(wú)論在體外還是體內(nèi)，只有囊泡包裹的MP1才具有極好的抗菌活性。

對(duì)于囊泡是如何介導(dǎo)MP1發(fā)揮活性的，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)囊泡可以極大地濃縮MP1并將其包裹入內(nèi)，游離的MP1分子也可以在分泌出胞外后被囊泡包裹。研究者進(jìn)一步提供了此前無(wú)法獲得的證據(jù)，即囊泡是通過(guò)膜融合的方式將MP1呈遞給靶細(xì)菌，進(jìn)而抑制靶細(xì)菌的蛋白合成。

此項(xiàng)研究證明了囊泡是細(xì)菌分泌的疏水性抗菌分子發(fā)揮活性的必要形式，不同于簡(jiǎn)單地提高疏水性分子的水溶性，囊泡包裹的策略可以對(duì)該分子實(shí)現(xiàn)高度的濃縮、長(zhǎng)途運(yùn)輸以及與靶細(xì)菌的膜融合。囊泡在細(xì)菌生理學(xué)中提供了一種必不可少的功能，而不僅僅是附屬功能。

該論文第一作者為上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院檢驗(yàn)科劉瑤博士，通訊作者為上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院檢驗(yàn)科李敏教授和美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院Michael Otto教授。

關(guān)鍵詞： 仁濟(jì)醫(yī)院