hLife Article | 高毒銅綠假單胞菌的加強(qiáng)版“裝備”：共表達(dá)同分泌效應(yīng)蛋白ExoS和ExoU的III型分泌系統(tǒng)

論文亮點(diǎn)

本文揭示了同時(shí)攜帶III型分泌系統(tǒng)效應(yīng)蛋白ExoS和ExoU的銅綠假單胞菌（exoS+/exoU+）的毒力特征和遺傳演化機(jī)制。

論文導(dǎo)讀

銅綠假單胞菌（Pseudomonas aeruginosa，PA）是造成院內(nèi)獲得性感染的最主要的條件致病菌之一，相對(duì)而言其引發(fā)的社區(qū)獲得性感染較為少見。銅綠假單胞菌的III型分泌系統(tǒng) (Type III secretion system，T3SS) 及其效應(yīng)蛋白是其感染宿主最關(guān)鍵的毒力因子。效應(yīng)蛋白ExoS和ExoU被認(rèn)為對(duì)銅綠假單胞菌的致病性貢獻(xiàn)最大。銅綠假單胞菌通常只攜帶效應(yīng)蛋白ExoS或ExoU，近期國外多篇文章報(bào)道在臨床中分離到同時(shí)攜帶效應(yīng)蛋白exoS和exoU基因（exoS+/exoU+）的銅綠假單胞菌，然而我們?nèi)匀狈?duì)exoS+/exoU+型銅綠假單胞菌的毒力水平和感染特征的全面認(rèn)識(shí)。

中國科學(xué)院微生物研究所馮婕研究員團(tuán)隊(duì)、南開大學(xué)生命科學(xué)院白芳教授團(tuán)隊(duì)以及合作伙伴中國疾病預(yù)防控制中心傳染病預(yù)防控制所李娟研究員、汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院黃乃淇研究員在hLife發(fā)表題為“Emergence of hypervirulent?Pseudomonas aeruginosa?pathotypically armed with co-expressed T3SS effectors ExoS and ExoU”的文章，揭示了同時(shí)攜帶III型分泌系統(tǒng)效應(yīng)蛋白ExoS和ExoU的銅綠假單胞菌（exoS+/exoU+）的毒力特征及其演化形成機(jī)制。該類型菌株目前已在我國及世界范圍內(nèi)分布，臨床上需加強(qiáng)對(duì)該類型菌株的監(jiān)測(cè)。

研究人員從分離自中國不同醫(yī)院的214株銅綠假單胞菌中篩查到了5株exoS+/exoU+型銅綠假單胞菌，檢出率約為2%。這些exoS+/exoU+型銅綠假單胞菌既可以引起院內(nèi)感染，也可以引起健康人群的社區(qū)獲得性感染。

隨后，他們對(duì)exoS+/exoU+型銅綠假單胞菌臨床分離株的毒力特征和遺傳演化機(jī)制進(jìn)行系統(tǒng)研究。研究人員發(fā)現(xiàn)exoS+/exoU+型銅綠假單胞菌的毒力水平整體上顯著高于只攜帶exoS或exoU基因的菌株。其中來源于患者闌尾膿液的菌株SY29（exoS+/exoU+）的毒力最強(qiáng)，既可以引起小鼠肺部的急性感染，也可以促使小鼠皮膚發(fā)生膿腫，導(dǎo)致長(zhǎng)期慢性感染。而ExoS和ExoU蛋白的高水平表達(dá)應(yīng)是exoS+/exoU+型銅綠假單胞菌具有高毒力且可同時(shí)引起急、慢性感染的主要原因之一。此外，比較基因組學(xué)分析結(jié)果顯示：exoS+/exoU+型銅綠假單胞菌可能是由exoS+型銅綠假單胞菌通過基因水平轉(zhuǎn)移獲得攜帶exoU的毒力島后演化而來。值得注意的是，結(jié)合公共數(shù)據(jù)庫分析發(fā)現(xiàn)，exoS+/exoU+型菌株目前在19個(gè)國家或地區(qū)（包括中國）均有分布。這些信息提示我們臨床中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)此類高毒力銅綠假單胞菌的監(jiān)測(cè)并發(fā)展相應(yīng)的治療策略。

作者簡(jiǎn)介

共同第一作者

宋宇琴?助理研究員

機(jī)構(gòu)：中國科學(xué)院微生物研究所

研究方向：細(xì)菌耐藥和毒力演化機(jī)制研究

穆永其?博士生

機(jī)構(gòu)：中國科學(xué)院微生物研究所

研究方向：噬菌體防治策略研究

黃乃淇?研究員

機(jī)構(gòu)：汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院

研究方向：ROS/RNS在應(yīng)激反應(yīng)、細(xì)胞死亡和抗菌素耐藥性中的機(jī)制研究

岳卓?碩士生

機(jī)構(gòu)：南開大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院

研究方向：病原微生物

李娟?研究員

機(jī)構(gòu)：中國疾病預(yù)防控制中心傳染病預(yù)防控制所

研究方向：病原菌耐藥監(jiān)測(cè)和防控

通信作者

馮婕?研究員

機(jī)構(gòu)：中國科學(xué)院微生物研究所

研究方向：病原菌耐藥及其防治策略研究

白芳?教授

機(jī)構(gòu)：南開大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院

研究方向：病原微生物

引用格式: Yuqin Song, Yongqi Mu, Nai-Kei Wong, et al. (2023). Emergence of hypervirulent?Pseudomonas aeruginosa?pathotypically armed with co-expressed T3SS effectors ExoS and ExoU.?hLife. https://doi.org/10.1016/j.hlife.2023.02.001

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