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        細菌如何食用骨骼來維持侵襲性感染
        
			
        
				2019-04-17 09:47:05
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        范德比爾特大學醫(yī)學中心的研究人員已經(jīng)確定了金黃色葡萄球菌在骨骼中存活的代謝途徑。侵襲性金黃色葡萄球菌感染經(jīng)常發(fā)生在骨中，并且眾所周知地對抗微生物治療具有抗性。該研究報告于6月7日至6月11日在佐治亞州亞特蘭大舉行的美國微生物學會年會ASM Microbe上發(fā)表。
        

        細菌如何食用骨骼來維持侵襲性感染
        

        “我們發(fā)現(xiàn)金黃色葡萄球菌本身需要合成某些氨基酸，而不是依賴宿主營養(yǎng)素，”范德比爾特感染，免疫學和炎癥研究所副主任，醫(yī)學博士，醫(yī)學博士Jim Cassat說。研究作者。研究人員專注于金黃色葡萄球菌如何從宿主中獲得必需的細胞構(gòu)建模塊。所有生命形式都需要多達13種必需代謝物，用于促進細胞增殖并形成大分子，如蛋白質(zhì)，核酸和脂質(zhì)。
        

        “因為這些特殊的氨基酸生物合成途徑只在微生物和植物中發(fā)現(xiàn)，它們可能是開發(fā)新型抗菌化合物的特別有吸引力的目標，”Cassat博士說?？偟膩碚f，這項工作揭示了細菌病原體在侵入性感染期間如何從宿主獲得關鍵營養(yǎng)素。
        

        金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)是最重要的人類細菌病原體之一，部分原因是它能夠感染幾乎每個器官并導致顯著的組織破壞。這種組織破壞使得侵入性葡萄球菌感染特別難以治療，因為抗生素滲入感染部位是有限的。
        

        在侵入性金黃色葡萄球菌感染期間最常受影響的部位之一是骨，當考慮骨骼的組織特性時這是矛盾的。具體而言，骨骼具有低氧濃度，并且不斷被成骨細胞(骨形成細胞)和破骨細胞(骨再吸收細胞)破壞和重組。眾所周知，骨感染(骨髓炎)對抗微生物治療是頑固的，并導致嚴重的發(fā)病率。
        

        “因此，許多骨感染患者需要手術(shù)切除感染或受損的骨骼，”Cassat博士說，“我們的實驗室研究骨髓炎，目的是確定細菌病原體在如此動態(tài)的環(huán)境中如何存活，骨細胞如何感知和應對細菌病原體，以及免疫反應如何與骨轉(zhuǎn)換相互作用。“
        

        為了測試金黃色葡萄球菌如何在骨髓炎期間獲得這些關鍵營養(yǎng)素，研究人員使用了一大批細菌突變體，這些突變體缺乏各種代謝途徑。他們在小鼠骨髓炎模型中測試了這些突變體，以確定哪些途徑有助于骨骼的存活。為了補充這些研究，該團隊開發(fā)了一種離體檢測方法，其中Staph被迫使用骨骼作為唯一的營養(yǎng)來源。這些方法揭示了特定的代謝途徑，這些途徑對于骨中的細菌存活是絕對必需的
        

        在之前的研究中，Cassat博士和研究人員使用了一種稱為“轉(zhuǎn)座子測序”或“TnSeq”的特殊技術(shù)來鑒定導致骨髓炎的金黃色葡萄球菌基因。然而，這些實驗涉及大量細菌突變體，它們可能彼此競爭，或者甚至可能在感染期間共享營養(yǎng)物。因此，僅使用TnSeq可能難以準確理解哪些代謝途徑對骨感染是重要的。
        
			

			
          
        
			
        
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