近日，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院范紅結(jié)教授團隊馬喆教授課題組聯(lián)合哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院Matthew K. Waldor教授實驗室在Nature Microbiology期刊上發(fā)表題為“Zoonotic Streptococcus imports glucose to inhibit stringent response and promote growth during meningitis”的研究成果。動物醫(yī)學(xué)院博士生袁宸為第一作者，馬喆教授為通訊作者。

獸疫鏈球菌是一種重要的人獸共患病原菌，常引發(fā)宿主腦膜炎。感染豬只一般在出現(xiàn)神經(jīng)癥狀數(shù)小時內(nèi)死亡，治療窗口短，致死率高。本研究基于獸疫鏈球菌腦部感染模型，發(fā)現(xiàn)病原主要定殖于宿主富含腦脊液的腦室中，并在其中大量增殖，形成高載量感染灶。通過轉(zhuǎn)座子突變體文庫篩選，發(fā)現(xiàn)細菌PTS是獸疫鏈球菌在腦脊液中適應(yīng)性增殖的關(guān)鍵因子。造成該PTS系統(tǒng)癱瘓可以有效降低獸疫鏈球菌在宿主大腦的增殖水平，減弱對大腦造成損傷的同時促進抗生素控制外周感染的治療效果，提高存活率。

進一步研究發(fā)現(xiàn)，獸疫鏈球菌保守的PTS啟動子具有遠高于肺炎鏈球菌、化膿鏈球菌和無乳鏈球菌等常見鏈球菌病原的轉(zhuǎn)錄活性，在低葡萄糖環(huán)境下仍維持PTS轉(zhuǎn)錄，使細菌能夠在低葡萄糖環(huán)境的腦脊液中持續(xù)獲取葡萄糖，為其在腦內(nèi)增殖提供能量保障，防止過度激活細菌嚴緊反應(yīng)，維持細菌的代謝與增殖平衡。研究深入揭示了碳源饑餓與細菌嚴緊反應(yīng)之間的全新調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，闡明了獸疫鏈球菌在腦脊液低糖環(huán)境中實現(xiàn)能量代謝穩(wěn)態(tài)并促進感染的新機制。

高轉(zhuǎn)錄活性PTS維持獸疫鏈球菌腦脊液環(huán)境中的葡萄糖攝取