8月29日消息,美国威尔康奈尔医学院(Weill Cornell Medicine)研究团队在《自然·微生物学》(Nature Microbiology)发表研究,揭示了结核分枝杆菌在人际传播过程中的一个此前被忽视的演化窗口:细菌随飞沫干燥形成传染性颗粒时,会主动启动DNA修复程序,这一过程不仅帮助细菌在干燥环境中存活,还会增加与抗生素耐药相关的突变。研究第一作者为Christopher D. Brown,通讯作者为Kyu Rhee教授。
结核病是由结核分枝杆菌引起的肺部感染,全球每年影响近1100万人,致死约120万人。感染者咳嗽、说话或呼吸时,含菌微滴被排入空气;液滴蒸发收缩为可长期悬浮的「液滴核」,被他人吸入后完成传播,其传染性仅次于麻疹。研究团队在实验室中模拟结核菌干燥-再水合过程,发现干燥导致细菌体内氧化应激和DNA损伤,细菌随即激活一套DNA修复程序,在水分恢复后得以存活复苏。
关键发现是,这一修复过程同时增加了使细菌对一线药物利福平(rifampin)产生耐药的突变。利福平是将结核疗程缩短至4-6个月的核心药物;一旦耐药,患者不得不接受更久、更贵、毒性更大的治疗方案。团队进一步识别出潜在新药靶点——DNA修复基因Mfd:在气溶胶化实验中沉默Mfd,可显著降低利福平耐药结核菌的存活率。为验证临床相关性,研究人员分析了全球患者分离的5万余个结核基因组,发现携带Mfd突变的菌株显著更不容易同时携带最常见的利福平耐药突变,与实验室证据相互印证。
研究指出,结核的空气传播阶段并非细菌在人与人之间的被动搬运,而可能是病原体主动演化的时期;靶向传播阶段的疗法未来可与现有治疗方案互补,既中断传播链条,也延缓耐药结核的出现和扩散。同领域其他研究者也已将Mfd视为抗生素耐药的潜在推手,并探索将其作为治疗靶点的可行性。
(来源:Phys.org)