Umeå大學(xué)和華盛頓大學(xué)的一項新研究顯示，細(xì)菌能夠在不損害自身細(xì)胞膜的基礎(chǔ)上，合成特定的酶來降解其競爭者的細(xì)胞膜，文章發(fā)表在Nature雜志上。這一發(fā)現(xiàn)將幫助科學(xué)家們利用細(xì)菌自身的武器，開發(fā)新的抗菌藥物。

細(xì)菌在感染過程中，會分泌出對宿主細(xì)胞和組織有害的毒素。有趣的是，細(xì)菌在與其他細(xì)菌競爭時也會采用類似的機制。細(xì)菌的分泌系統(tǒng)帶有注射器狀的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒍舅刈⑷肫渌?xì)胞。

在細(xì)菌的各種分泌系統(tǒng)中，VI型分泌系統(tǒng)對于細(xì)菌間的競爭特別重要，這一系統(tǒng)存在于許多細(xì)菌種屬中?，F(xiàn)在研究人員發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌VI型系統(tǒng)分泌的特殊酶（磷脂酶），僅對競爭者有效，對自身的細(xì)胞膜無效。

瑞典Umeå大學(xué)分子生物學(xué)系的Sun Nyunt Wai教授，與華盛頓大學(xué)的Joseph D. Mougous教授合作，針對上述選擇性防御機制中的相關(guān)基因和蛋白進(jìn)行了研究。他們主要分析了銅綠假單胞菌（Pseudomonas aeruginosa）和霍亂弧菌（Vibrio cholerae）的VI型分泌系統(tǒng)，銅綠假單胞菌是一種會引發(fā)嚴(yán)重腸道、血液和肺部感染的土壤細(xì)菌，而霍亂弧菌則是一種會產(chǎn)生致命威脅的病原菌。

“為了抵御環(huán)境中大量的捕食者和競爭者，細(xì)菌演化出了許多防御策略。在這項研究中，我們發(fā)現(xiàn)細(xì)菌采用了磷脂酶，而磷脂酶能夠降解細(xì)胞膜的主要磷脂成分，”Sun Nyunt Wai說。研究顯示，細(xì)菌在合成這種抗菌物質(zhì)的同時，還會生產(chǎn)一種免疫蛋白以保護(hù)自身不受毒素影響。

為了檢驗他們的理論，研究人員構(gòu)建了缺乏該免疫蛋白的突變株。他們發(fā)現(xiàn)，這些突變株的細(xì)胞膜完整性嚴(yán)重受損，細(xì)菌被自身合成的磷脂酶毒害。

“磷脂酶通常被認(rèn)為是細(xì)菌感染能力的表現(xiàn)，我們驚訝的發(fā)現(xiàn)這種酶也是細(xì)菌打擊競爭者的武器。這項研究將幫助人們重新認(rèn)識磷脂酶對細(xì)菌的重要性，”文章第一作者，Alistair B. Russell博士說。

抗生素的出現(xiàn)極大的改善了人類的健康狀況，人們也日漸依賴于它，甚至曾經(jīng)把抗生素當(dāng)做萬能靈藥。然而，目前抗生素濫用所催生的超級細(xì)菌已經(jīng)引起了科學(xué)界乃至公眾的極大關(guān)注。而這項研究為人們提供了開發(fā)新型抗菌藥物的潛在途徑，將有助于緩解目前抗生素面臨的耐藥性危機。