在囊性纖維化（CF）患者感染過(guò)程中，銅綠假單胞菌（PA）易轉化為粘液型菌株，其特點(diǎn)是過(guò)度產(chǎn)生藻酸鹽。藻酸鹽在胞外形成的粘液層，導致病人呼吸困難，并產(chǎn)生抗藥性。陜西省微生物研究所萬(wàn)一研究員課題組與中國科學(xué)院生物物理所陳暢研究員課題組開(kāi)展合作研究，于2022年8月23日在《Nitric Oxide》（IF 4.898）雜志發(fā)表了題為" Nitric oxide inhibits alginate biosynthesis in Pseudomonas aeruginosa and increases its sensitivity to tobramycin by downregulating algU gene expression"的學(xué)術(shù)論文，揭示了NO通過(guò)調控PA關(guān)鍵因子AlgU抑制PA藻酸鹽過(guò)度合成的分子機制。
研究團隊發(fā)現內源性和外源性一氧化氮（NO）可以顯著(zhù)降低PA的algU（細胞中的sigma因子）表達，導致一系列藻酸鹽合成相關(guān)基因（algD、alg8、algX和algK）的下調。通過(guò)構建包含algU的熒光報告菌株，在不同條件下實(shí)時(shí)監測，證明了NO對PA藻酸鹽合成的抑制規律。結果顯示，在模式菌株和臨床PA分離株中，NO對PA藻酸鹽的合成均呈現抑制作用且粘液型PA菌株更為明顯。在共培養系統中，NO對algU的抑制作用與單菌培養相似，10 μM的NO供體硝普鈉（SNP）效果最好。抗生素敏感性研究發(fā)現在10 μM SNP的存在下，游離PA菌體的數量增加且粘附和游離的PA菌體對妥布霉素的敏感性均有不同程度提高。該研究成果揭示NO抑制銅綠假單胞菌藻酸鹽合成的新機制，可能為PA耐藥菌的治療提供新思路和新靶點(diǎn)。
陜西省微生物研究所高磊助理研究員為本文的第一作者，陜西省微生物研究所分子生物學(xué)研究中心的萬(wàn)一研究員和中國科學(xué)院生物物理所陳暢研究員為本文的通訊作者。該課題獲得陜西省科學(xué)院一所一品及國家自然基金項目的資助。
圖： NO通過(guò)調控PA關(guān)鍵因子AlgU抑制PA藻酸鹽過(guò)度合成的示意圖
文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1089860322000842?dgcid=coauthor
