抗菌素对细菌毒力的调节机制被揭示

近日，华南农业大学微生物研究中心教授张炼辉/副研究员徐泽凌团队报道了氨基糖苷类抗生素通过反应调节蛋白质AmgR对该菌急慢性感染相关毒性因子表达转化的调节机制。《核酸研究》发表了相关成果(Nucleic Acids Research)。

随着抗生素的不断使用，耐药性病原菌不断出现在世界各地，细菌的耐药性问题越来越严重。研究发现，抗生素的使用除了诱导耐药性外，还可能增强病原菌对宿主的感染能力，严重威胁人类的生命健康。目前，国内外已经大量研究了细菌的耐药性机制，但我们对抗生素如何影响细菌的致病性的认识仍然相当有限。

铜绿假单胞菌是环境中常见的条件致病菌，具有很强的耐药性，可以通过表达产生不同的有毒因子，对人体造成严重的急性和慢性感染。

在国家自然科学基金和广州市优秀博士“电池寿命”项目的支持下，研究团队首先通过抗生素筛选发现，低浓度四环素和氨基糖苷类抗生素的胁迫条件将显著增强铜绿假单胞菌对大蜡邈幼虫的急性感染能力。聚焦氨基糖苷类抗生素，发现并澄清了蛋白酶和绿脓菌素表达的直接控制作用，包括蛋白酶和绿脓菌素，通过反应氨基糖苷类抗生素诱导急性感染的相关毒性因素。

同时，通过转录组测序分析，发现AmgR在抑制典型慢性感染相关毒性因子VI分泌系统(H1-T6)的同时，诱导了急性感染相关毒性因子的表达。SS)基因表达的功能。通过分子生物学、生物化学等实验，进一步阐明AmgR可以间接导致H1-T6SS基因表达水平下降，通过抑制群体感应来调节蛋白质PqsR的转录表达，从而削弱铜绿假单胞菌之间的菌间竞争力。

该研究表明，铜绿假单胞菌AmgR对氨基糖苷类抗生素的反应及其对急性和慢性感染相关毒性因子表达转化的调节机制。铜绿假单胞菌在慢性感染过程中，通过表达H1-T6SS与周围细菌竞争的有限空间和资源。AmgR首先诱导铜绿假单胞菌对氨基糖苷类抗生素产生耐药性，使其能够顺利生存，一旦暴露在氨基糖苷类抗生素环境中。

随着抗生素对周围细菌的消毒，细菌之间的竞争将不复存在，铜绿假单胞菌有助于通过AmgR降低H1-T6SS的表达来保存能量。同时，铜绿假单胞菌通过AmgR诱导急性感染相关毒性因素的表达，增强其对宿主的感染和定殖能力，应对抗生素胁迫环境。

这项研究揭示了一个复杂的疾病控制网络，使铜绿假单胞菌在抗生素胁迫的情况下，从慢性感染相关毒性因子到急性感染相关毒性因子的表达转化可以通过AmgR实现，从而增加了我们对病原菌环境适应的新认识。