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【挑嘴】的金黄葡萄球菌！
美国芝加哥大学微生物学家Olaf Schneewind与其研究团队发现：金黄葡萄球菌其实是蛮挑嘴的，它们特别偏好特定来源的铁元素，尤其血红素(Hemoglobin)中的铁元素，更是它们的最爱，此外，铁元素得取的与否跟病菌的凶猛程度也是息息相关。
红血球具携带血红素的功能，血红素内的亚铁能与氧气结合，形成氧合血红素(oxyhemoglobin)，这种结合会受酸碱值、温度等因素所影响。此外，许多药物也会使血红素中的亚铁转换成三价的铁离子，形成高铁血红素(methemoglobin)，如果血液中含有大量高铁血红素，皮肤就会变得蓝黑。
在这份刊登于2004年九月份《科学》期刊的研究报告中，研究人员利用同位素标记化合物后，给予金黄葡萄球菌进行摄取，藉以追踪金黄葡萄球菌的『饮食习惯』。文章中指出：相较于从运铁蛋白质(transferring)获得铁元素，金黄葡萄球菌更偏好从血红素中取得该项元素。
在得知金黄葡萄球菌选择铁元素的特殊喜好后，Olaf Schneewind与其研究团队进一步分析金黄葡萄球菌的基因组，并辨识出一段与金黄葡萄球菌摄取血红素内亚铁离子有关的基因，hts(heme transport system)。接着，研究人员让hts基因失活，并将这经过基因修饰的金黄葡萄球菌(htsB 和htsC)与正常的金黄葡萄球菌分别感染线虫(C. elegans)与小鼠。实验发现：正常金黄葡萄球菌在四十八小时内造成了近80%的线虫死亡，在受感染的小鼠肝脏、肾脏组织也发现脓疮出现。相反的，hts基因失活的金黄葡萄球菌则显得温和许多，即使四十八小时后，大多数的线虫的存活状况仍然相当良好，小鼠的器官也没有显著的伤害。
这项研究成果暗示着：透过影响金黄葡萄球菌对铁元素的摄取能力，可以减弱病菌对宿主所造成的破坏；换句话说，厘清响金黄葡萄球菌的『用铁』偏好，除了大大有助于药物研发之外，也可望有益于病菌感染的症状减缓。
原始论文：
Iron-source preference of Staphylococcus aureus infections. Science. 305：1626 (2004) Iron-source preference of Staphylococcus aureus infections.
Skaar EP, Humayun M, Bae T, DeBord KL, Schneewind O.
Committee on Microbiology, 920 East 58th Street, University of Chicago, Chicago, IL 60637, USA.
Although bacteria use different iron compounds in vitGro, the possibility that microbes distinguish between these iron sources during infection has hitherto not been examined. We applied stable isotope labeling to detect source-specific iron by mass spectrometry and show that Staphylococcus aureus preferentially imports heme iron over transferrin iron. By combining this approach with computational genome analysis, we identified hts (heme transport system), a gene cluster that promotes preferred heme iron import by S. aureus. Heme iron scavenging by means of hts is required for staphylococcal pathogenesis in animal hosts, indicating that heme iron is the preferred iron source during the initiation of infection. [标签:content1][标签:content2]
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作者:admin@医学,生命科学 2011-02-11 05:14
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