醫(yī)大學(xué)者為防治革蘭氏陽性菌感染提供新靶點
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哈爾濱醫(yī)科大學(xué)留美學(xué)者朱輝教授參與完成的一項關(guān)于革蘭氏陽性菌血紅素鐵攝取機制的研究取得重要進(jìn)展，研究結(jié)果近期先后發(fā)表在《生物化學(xué)雜志》、《BMC微生物學(xué)雜志》等國際著名雜志上。這項基礎(chǔ)性科研成果有望對預(yù)防和治療革蘭氏陽性菌的感染提供新思路。
鐵是大多數(shù)細(xì)菌生長及存活所必需的營養(yǎng)成分，但是游離態(tài)的鐵在生理狀態(tài)下溶解度極低，不能被細(xì)菌所利用，只有結(jié)合狀態(tài)的鐵才能被細(xì)菌所利用。在哺乳動物中，大部分的鐵是與血紅素結(jié)合在一起的。因此，血紅素中的鐵是傳染初期的優(yōu)先鐵質(zhì)來源，如果沒辦法獲得血紅素，細(xì)菌就無法在宿主體內(nèi)生存。在細(xì)菌中，有一些與血紅素攝取和傳遞相關(guān)的基因群所編碼的蛋白質(zhì)，它們會參與血紅素的攝取、傳遞，從而將細(xì)菌所需要的血紅素-鐵運送到細(xì)菌內(nèi)，供細(xì)菌生長所用。如果阻斷這個傳遞途徑，細(xì)菌就較難存活，也就不能繼續(xù)傳染蔓延。
在美國蒙大拿州立大學(xué)研修深造期間，朱輝在Dr.Lei教授的指導(dǎo)下，與同事共同就兩種革蘭氏陽性菌(A組鏈球菌和金黃色葡萄球菌)對血紅素的攝取開展了一系列的實驗和觀察。
研究結(jié)果表明，對A組鏈球菌來說，血紅素攝取和傳遞相關(guān)的基因群所編碼的蛋白質(zhì)是A組鏈球菌特異的鐵調(diào)節(jié)表面蛋白系統(tǒng)(Shr/Shp/HtsABC系統(tǒng))，傳遞途徑是Shr→Shp→HtsABC;對金黃色葡萄球菌來說，血紅素攝取和傳遞相關(guān)的基因群所編碼的蛋白質(zhì)是金黃色葡萄球菌特異的鐵調(diào)節(jié)表面蛋白系統(tǒng)(Isd系統(tǒng))，傳遞途徑是IsdB→IsdA→IsdC→IsdE。雖然在不同的細(xì)菌中參與血紅素攝取、傳遞的蛋白質(zhì)不同，但它們均有相似的傳遞方式，即由一種位于細(xì)菌細(xì)胞表面的血紅素攝取蛋白從宿主的血紅蛋白中攝取血紅素，再傳遞給其他血紅素攝取蛋白，最后通過特異的血紅素轉(zhuǎn)運體將血紅素傳遞至細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，釋放出游離鐵供細(xì)菌利用，維持細(xì)菌的生長。
近年來，抗生素濫用的現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，細(xì)菌耐藥問題也隨之向人類發(fā)起了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。對于細(xì)菌感染，傳統(tǒng)的抗生素似乎已無能為力，而血紅素對許多細(xì)菌來說是鐵的主要來源。因此，有學(xué)者評價指出，作為防治細(xì)菌感染的一個可能靶點，血紅素攝取系統(tǒng)將無疑是未來一個非常值得研究和探求的領(lǐng)域。
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