细菌变化为军团病提供了新的治疗方法

军团菌可以在供水系统中存活数年，并可导致急性和慢性疾病：2014-15年，密歇根州弗林特水危机中至少有12人死亡，就在2023年，伊萨卡的卫生官员警告称，在报告了多起感染和一起死亡后，将爆发疫情

发表在《细菌学杂志》上的一项新研究阐明了军团菌以及引起Q热的贝氏柯克斯体（C.burnetii）如何在环境和体内持续存在，确定了一种可作为治疗靶点的关键酶

“我们已经知道，当这些细菌进入环境时，它们会分化为内在抗性形式以生存，”兽医学院的资深作者兼博士后研究员Dipak Kathayat说。“在我们的研究中，我们观察了细胞形式之间的差异……我们发现细菌会重塑其包膜，改变其外层。”

当细胞进入水（军团菌）或土壤（C.burnetii）时，细胞包膜会变得更坚硬，使细菌对抗生素更具抵抗力，在军团菌的情况下，还会对氯化产生抵抗力。同样的强化过程也发生在人体的细菌细胞中：当感染从急性转变为慢性时，包膜会发生变化，疾病变得非常难以或不可能治疗

军团菌通过薄雾或水蒸气传播，可导致肺炎样症状，在美国东北部和中西部爆发，并在全球范围内激增。C.burnetii通过牲畜传播，引起高度传染性的Q热，被归类为B类生物恐怖主义病原体，对农业社区构成威胁。军团病和Q热对免疫功能低下的人来说都是危险的，可能是致命的；每10名感染军团病的人中就有一人死亡

Kathayat和他的团队能够鉴定出一种关键的酶，LD转肽酶，细菌细胞需要从人或动物体内的快速复制形式转变为能够在环境中生存的耐寒形式。以LD转肽酶为靶点，研究人员可能能够设计出更好的治疗和净化方案

Kathayat说：“我们可以通过靶向LD转肽酶用不同的化学试剂进行净化。”。“我们还建议，靶向这些酶的化学试剂或药物也可用于治疗慢性感染。这可以带来更好、更合理的治疗方法。”

一类靶向这些酶类的抗生素，称为碳青霉烯类抗生素，已经上市，但它们尚未被测试为治疗军团病或Q热的慢性感染。但Kathayat在实验室对这些抗生素在更具耐药性的军团菌上进行了测试，发现它们是有效的

Kathayat说：“我可以用肉眼看到抗生素敏感性结果，我可以看到对抗生素有耐药性的形式对碳青霉烯类药物变得敏感。”。“这让我最兴奋。”

研究人员还提出，铜可以灭活LD转肽酶，可能用于净化水库 More information: Dipak Kathayat et al, LD-transpeptidase-mediated cell envelope remodeling enables developmental transitions and survival in Coxiella burnetii and Legionella pneumophila, Journal of Bacteriology (2025). DOI: 10.1128/jb.00247-24

Journal information: Journal of Bacteriology