缺乏RfaH蛋白的假结核耶尔森菌细胞在高盐条件下生长的原子力显微镜图像。由于缺乏RfaH，细菌表面出现缺陷，导致它们在压力大、高盐的环境中聚集在一起。图片来源：Kemal Avican
瑞典于默奥大学(Umeå University)的研究人员发现了一种关键分子，它能帮助细菌在体内的恶劣环境中生存。他们发表在《mBio》期刊上的研究揭示了蛋白质RfaH如何作为细菌基因的保护屏障——并指出了对抗持续性感染的新策略。
"人体对细菌来说是一个极具压力的环境，"于默奥大学分子生物学系和Icelab的研究小组负责人、该研究的领导者Kemal Avican表示。
"在感染过程中，免疫系统会发动攻击，营养物质稀缺，微生物还会暴露在胆盐、酸和高温环境中。我们研究了RfaH如何通过在正确的时间开启正确的生存基因来帮助细菌应对这些压力。"
持续性细菌感染在医学上构成了重大挑战：细菌可以在急性症状消退后长期滞留在体内，逃避免疫防御并存活于抗生素治疗中。在结核病等疾病中，这会导致复发并使治疗变得困难。
保持关键基因持续开启
使用感染肠道的模式细菌假结核耶尔森菌(Yersinia pseudotuberculosis)，Kemal Avican和他的团队展示了RfaH对细菌持续存在至关重要。
RfaH的作用就像一个分子保镖，确保转录过程——即DNA被复制成指导蛋白质生产的信使分子的步骤——顺利完成。
"这种蛋白质会附着在转录机制上，帮助它保持正常运行，使整套基因能够被完整读取。这使得RfaH成为一种抗终止子——它能防止转录终止，"Kemal Avican解释道。
"当我们移除RfaH后，细菌建立长期感染的能力急剧下降！"他补充道。
实验室中的Kemal Avican和Joram Kiriga Waititu。图片来源：Gabrielle Beans
在恶劣环境中生存
研究人员发现，RfaH的产生恰好在细菌最需要它的时候增加——在生长后期和条件变得恶劣时。
在小鼠实验中，差异非常明显：几乎所有动物都被正常细菌感染，但当细菌缺乏RfaH时，只有约五分之一的动物被感染。这转化为小鼠更高的存活率。
许多细菌基因被排列成称为操纵子(operons)的长片段。没有RfaH，读取这些基因的细胞机制可能会停滞或提前停止。RfaH防止这种情况，确保细菌能够产生表面结构、分泌毒素并抵抗身体防御带来的压力。
未来抗菌疗法的启示
研究显示，RfaH控制着细菌表面一个关键成分——O抗原的产生。没有RfaH，这种外层涂层就会出现缺陷。但RfaH的影响更为深远，它激活了许多参与附着、移动和营养运输的"下游"基因。
研究人员表示，RfaH本身就存在于许多细菌中，包括微生物群中的无害成员。这就是为什么受RfaH通过激活或信号传导影响的基因——下游基因——可能提供有前景的新选择性靶点来阻止持续性感染。
"这种抗菌方法可以在不干扰有益细菌的情况下使致病菌失能，"分子生物学系博士后研究员、该研究的第一作者Joram Kiriga Waititu表示。
虽然假结核耶尔森菌通常在人类中引起一种可以自愈的感染，但它对于可能导致长期或复发性疾病的肠道细菌（如大肠杆菌(Escherichia coli)、沙门氏菌(Salmonella)和幽门螺杆菌(Helicobacter)）来说是一个有价值的模型。
通过这种方式，这些发现可能为应对难以治疗的肠道感染开辟新策略。
更多信息： Joram Kiriga Waititu等人，《RfaH对假结核耶尔森菌感染的毒力和适应性反应至关重要》，《mBio》(2025)。DOI: 10.1128/mbio.02122-25
期刊信息： mBio
由瑞典于默奥大学(Umea University)提供
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