细胞外囊泡杂志3360发现细菌囊泡在抗菌分子介导的细菌竞争中起着重要作用

来源：附属仁济医院2022-04-16 09336055

近日，上海交通大学医学院附属仁济医院检验科李玟研究组在国际知名学术期刊《外泌体杂志》 (IF=25.841)在线发表。

近日，上海交通大学医学院附属仁济医院检验科李玟研究组在国际知名学术期刊《外泌体杂志》 (IF=25.841)上在线发表了人类共生菌囊泡与细菌竞争的最新研究成果，证实了囊泡在细菌分泌疏水性抗菌分子及其活性中的本质作用。囊泡不是细菌代谢的垃圾产物，而是必要的分泌手段。

人体皮肤共生细菌在维持宿主健康方面起着重要的保护作用。分泌抗菌分子以提高竞争活性是共生细菌常用的手段之一。然而，对于疏水性抗菌分子如何在体内水环境中运输以杀死目标细菌的机制却知之甚少。了解和借鉴这些天然机制，对于挖掘和利用共生细菌产生的抗菌分子具有重要的指导意义。

细菌囊泡是脂质双层的球形结构。首先在革兰氏阴性菌中发现，后来在革兰氏阳性菌中也有报道。这是一个惊人的发现，因为革兰氏阳性菌的细胞壁有一层厚厚的肽聚糖。现在人们认为细菌中到处都是囊泡。囊泡可以包裹核酸、毒素、酶、信号分子和耐药因子，在细菌的毒力、耐药性、信号转导和生物膜形成中发挥重要作用。细菌分泌的亲水分子即使不依赖囊泡也能发挥作用，但囊泡与疏水分子的关系以及囊泡如何将其递送至靶细菌的机制尚不清楚。

本研究是研究组的一项深入研究，基于此前发现并报道人类共生细菌分泌疏水性抗菌分子微球菌(MP1)(刘Y等，Microbiome，2020，IF :14.65)。研究人员发现，活性MP1在人类共生细菌的上清液中并不是以游离单体的形式存在，并进一步分析了囊泡的分泌期和不同时间点MP1的含量，验证了MP1含量与囊泡产量之间的强相关性。同时，团队发现，人类共生菌囊泡的抗菌活性曲线与上清液的抗菌活性曲线具有极高的匹配度。此外，李玟的团队证实，只有包被有囊泡的MP1在体内外具有优异的抗菌活性。

至于囊泡如何介导MP1的活性，研究小组发现，囊泡可以极大地浓缩MP1并将其包裹在内部，游离的MP1分子在分泌到细胞外后也可以被囊泡包裹。研究人员进一步提供了证据，证明囊泡通过膜融合将MP1呈递到靶细菌，从而抑制了靶细菌的蛋白质合成。

这项研究证明，囊泡是细菌分泌的疏水性抗菌分子发挥活性的必要形式，不同于单纯提高疏水性分子的水溶性。囊泡包裹的策略可以实现高浓度、长距离运输以及与目标菌的膜融合。囊泡在细菌生理学中提供了一种基本功能，而不仅仅是一种附属功能。

本文第一作者为上海交通大学医学院仁济医院检验科刘瑶博士。刘瑶博士也是2020年《微生物组》(IF:14.65)一文的第一作者。作者是上海交通大学医学院附属仁济医院检验科的李玟教授和美国国立卫生研究院的迈克尔奥托教授。

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