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科學家發現人黏蛋白糖鏈弱化細菌感染的新機制

發布時間:2019-11-06 08:12:00     
  近日,美國麻省理工學院的科研人員在Nature Microbiology上發表了題為“Mucin glycans attenuate the virulence of Pseudomonas aeruginosa in infection”的文章,發現人體黏液中廣泛存在的黏蛋白,其表面糖鏈弱化P. aeruginosa(銅綠假單胞菌)感染的新機制,為抗細菌感染治療提供了新的策略。
  人體黏液覆蓋所有的上皮細胞,包括眼睛、肺部、胃腸道和泌尿生殖道,形成了人體的第一道防線。黏液中含有數萬億微生物。然而這些微生物很少會在健康的黏液中引起人體感染,這表明在黏液層中存在調節毒力的機制。
  研究人員使用銅綠假單胞菌以及天然黏液的三維實驗室模型,發現銅綠假單胞菌暴露于黏液會觸發與群體感應、鐵載體生物合成和毒素分泌相關毒力基因的下調,并迅速分解生物膜。這種表型變化是由黏蛋白觸發的,它是一種被O-糖鏈鏈接形成的糖蛋白。在本研究中分離得到的黏蛋白可以在多種情況下發生作用,如抑制獨特的毒力途徑、促進浮游生活、在體外減少對人上皮細胞的細胞毒性,并減輕豬燒傷模型中的感染。
  同時,研究人員確證黏蛋白與銅綠假單胞菌的相互作用是由黏蛋白相關的糖鏈介導的。他們從黏蛋白骨架中分離得到了糖鏈,分析了溶液狀態下數百種糖鏈復雜結構的集體活性,發現即使在相對較低的濃度下,這些糖鏈也能有效調節細菌表型,但是單糖不會減弱毒力,因此這種調節功能可能取決于糖鏈的復雜性。(摘譯自Nature Microbiology, Published: 14 Oct 2019) 七星彩近30期