抑制细菌流动：一种对抗疾病的新方法

研究人员已经确定了一种新的方法来对抗莱姆病和梅毒等感染，通过破坏细菌的“运动”，防止其在体内传播

随着对抗生素耐药菌株的担忧加剧，这些发现可能会对未来感染的治疗产生广泛影响。该研究发表在ACS化学生物学上

“许多类型的细菌必须能够移动以感染其宿主生物，包括人类，”威尔细胞与分子生物学研究所所长、艺术与科学学院化学与化学生物学系的乔治·W·托德和格雷斯·L·托德教授、该出版物的通讯作者布莱恩·克莱恩说

“运动对于在宿主之间移动（例如蜱虫到人类）以及在宿主内传播、定殖最有利的组织和躲避免疫系统都很重要。”

在这项研究中，研究人员利用了细菌运动系统中的一个关键关系，破坏了细菌在组织中自我推进的能力，并显著削弱了其传播和感染的机会

螺旋体是一种细长的螺旋形细菌，它使用一个隐藏的螺旋桨状马达在身体组织中盘旋，并受到一层保护膜的保护，使其免受宿主免疫系统的侵害

其加速能力的核心是一条称为鞭毛的长链，它通过钩子与生物体的运动产生机制相连。这种钩子由称为FlgE的自组装蛋白质亚基构建而成，由称为赖氨酸（LAL）交联的分子桥紧紧地连接在一起

康奈尔大学威尔研究所实验室Crane Group（a&；S）的研究助理、该研究的第一作者Michael Lynch说：“当LAL形成中断时，螺旋体的鞭毛钩和马达无法协同有效移动。这反过来又阻止了螺旋体在身体组织中游动，并显著降低了传播和感染的能力。”

在测试了一系列现有的临床批准的药物化合物后，研究人员确定了三种——六氯酚、三氯生和二氯苯——可以用作抑制剂，干扰LAL分子和鞭毛钩之间的连接

在一项关于与牙龈疾病相关的螺旋体的实验中，使用六氯酚治疗显著降低了细菌的运动能力，这表明停止它们的运动可能是对抗感染的一种强大的新方法

螺旋体，包括伯氏体（莱姆病）、梅毒螺旋体（梅毒）和钩端螺旋体（钩端螺旋体病，一种导致轻度流感样疾病至严重肾脏或肝脏损伤的细菌感染），具有高度侵袭性，能够穿透人体几乎每一个组织，甚至穿过血脑屏障

根据研究人员的说法，这些感染中的许多都是持续存在的，难以早期诊断，有时对标准药物有抗药性。目前的治疗主要依赖于抗生素，抗生素不分青红皂白地靶向细菌和细胞，影响有害和有益的细菌。

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“相比之下，我们的方法具有高度的特异性，针对致病螺旋体内鞭毛中LAL的形成，这是唯一已知的催化鞭毛亚基之间LAL交联形成的细菌，”Lynch说

“这种特异性有可能减少对有益细菌的附带损害，例如肠道微生物组中的微生物群，这比传统抗生素治疗具有显著优势。”

研究人员表示，随着抗生素耐药菌株的进化和出现，对抗螺旋体的新型抗菌策略的需求迫在眉睫。他们说，这使个人可用的药物选择，甚至是对抗某些疾病的公共卫生工作都面临风险

研究人员专注于细菌流动性的方法可以扩大抗生素药物开发的靶点数量，有助于应对致病细菌对当今常见抗生素产生耐药性的挑战

Crane说：“虽然细菌运动已经得到了广泛的研究，但这是第一项将鞭毛钩中的LAL交联作为抗菌策略的研究。”

“最终，由于运动性被广泛认为是致病螺旋体致病能力的增强，我们的研究结果将LAL交联确立为抗菌治疗开发的合法靶点。”