Science：逮住首恶!提醒一种蓝细菌神经毒素招致空泡性髓鞘病

2021年3月28日讯/BIOON/---空泡性髓鞘病（vacuolar myelinopathy, VM）是一种以脑白质普遍空泡化为特征的神经体系疾病。1994年，它初次在秃鹰身上确诊，尔后在美国西北部舒展。除了水鸟和走兽等鸟类外，VM还被发现影响两栖植物、匍匐植物和鱼类。虽然研讨任务非常深化，但这种神秘疾病的起因始终难以捉摸。在灭亡的植物身上既没有检测到沾染性病原体，也没有检测到外来物资，但现场和试验室研讨标明，VM可以通过食品链从草食性鱼类和家养植物转移到食肉鸟。

VM的产生与天然水体中的入侵动物轮叶黑藻（Hydrilla verticillata）上成长的蓝细菌（Aetokthonos hydrillicola，下称AH蓝细菌）无关。众所周知，蓝细菌会发生强效毒素，是以，来自德国、美国和捷克的研讨职员在一项新的研讨中推测由这种附素性蓝发生的神经毒素会招致VM。相关研讨成果颁发在2021年3月26日的Science期刊上，论文题目为“Hunting the eagle killer: A cyanobacterial neurotoxin causes vacuolar myelinopathy”。

在美国西北部进行的实地研讨证明，在一半以上的流域，轮叶黑藻与AH蓝细菌一路定植。只有在轮叶黑藻和AH蓝细菌群体密集散布的水库，才会产生家养植物因患上VM而灭亡。试验室生物测定证明了在VM暴发时代搜集的AH蓝细菌-轮叶黑藻生物量粗提物的神经毒性，但在无VM所在的样品中未检测到神经毒性。然而，AH蓝细菌的试验室培育物并没有惹起VM。随后，通过质谱成像阐发在VM阳性水库搜集的轮叶黑藻上成长的AH蓝细菌，发现这种蓝菌落与一种溴化代谢物共定位。

给AH蓝细菌试验室培育物弥补溴化钾可显著地招致这种代谢物的生物合成。轮叶黑藻从情况中超量积聚溴化物，能够为这种蓝细菌提供这种用于生物合成的前体分子。对这种代谢物的拆散和构造说明提醒了一种构造上不寻常的五溴化双吲哚生物碱（pentabrominated biindole alkaloid），这些作者称之为aetokthonotoxin（AETX）。通过对AH蓝的基因组测序，确定了AETX生物合成基因簇。对在该基因簇中检测到的一种卤化酶（halogenase）的生化特征阐发标明，它以预期的代替形式对色氨酸进行溴化。AETX对奇丽隐杆线虫[中位致死浓度(LC50)40 nM]和斑马鱼(Danio rerio；LC50 275 nM)有剧毒。用AETX灌胃的来亨鸡（Gallus gallus）呈现了VM特征性的脑部病变，而在对照来亨鸡中没有察看到病变。通过脑组织的透射电子显微镜验证了对颠末AETX处置的来亨鸡的VM。

从AH蓝细菌到秃鹰：AETX神经毒素通过食品链传达。图片来自Science, 2021, doi:10.1126/science.aax9050。

由此可知，这些作者证明，AETX是VM的致病因子。AETX的生物合成依赖于溴的可用性。匆匆进AH蓝发生毒素的节令性情况前提是流域特有的。应进一步骤查地质和工资起源（如水处置厂和发电厂）的溴化物升高对VM 的影响。值得注意的是，节制轮叶黑藻的综合化工场治理筹划应防止使用含溴化学物（如二溴杀草快）。AETX具备亲脂性，在通过食品网转移的进程中能够发生生物累积，是以哺乳植物也能够面对危险。应增强对轮叶黑藻和AETX的监测和进步"大众意识，以维护家养植物和人类安康。（100医药网 100yiyao.com）

参考材料：

Steffen Breinlinger et al. . Science, 2021, doi:10.1126/science.aax9050.