Nature：鲍曼不动杆菌利用超薄的弹性纤维附着在表面上进行传播

在全球，抗生素耐药性的鲍曼不动杆菌（Acinetobacter baumannii）是导致医院获得性感染的最为有害的细菌之一。在一项新的研究中，来自芬兰图尔库大学、美国加州理工学院、瑞典于默奥大学和乌普萨拉大学的研究人员发现这种细菌通过使用超薄的弹性纤维附着在表面上进行传播。他们还揭示了这些纤维是如何在细菌表面上形成的，并提出了预防细菌感染的新方法。相关研究结果近期发表在Nature期刊上，论文标题为“Archaic chaperone-usher pili self-secrete into superelastic zigzag springs”。

与医院和医疗设备有关的感染造成了世界范围内的主要医疗问题。这些感染与病原体在生物和非生物表面定植的能力有关。论文通讯作者、图尔库大学医学院MediCity研究中心联合生物技术实验室负责人Anton Zavialov说，“泛抗生素耐药性鲍曼不动杆菌是全球医疗机构最麻烦的病原体之一，目前在世界卫生组织开发新抗生素的优先病原体名单中名列前茅。”

Zavialov及其研究团队发现了使鲍曼不动杆菌和相关的致病细菌能够在医疗设备上定植并感染患者的独特表面结构。Zavialov说，“这一发现可能有助于对抗许多细菌感染，因为许多重要的细菌病原体都使用相同的表面附着机制，包括在这种世界卫生组织名单上排名第二种的病原体铜绿假单胞菌。”

细菌利用超薄的弹性纤维附着在表面上

鲍曼不动杆菌能够通过ACU（archaic chaperone-usher）菌毛在医疗设备上定植。ACU菌毛是在许多致病菌表面上发现的毛发状蛋白纤维。

利用低温电镜，这些作者发现，这些菌毛具有独特的超薄之字形结构。这些纤维通过其末端的微小粘性指状结构将这种细菌牢牢地附着在各种生物表面和非生物表面上。一旦这些粘性指状结构抓住了表面，这种纤维就很难脱离，因为它可以通过改变其构象从之字形到线性形状来进行拉伸。

图片来自Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-05095-0。

Zavialov解释说，“这种现象是水手们所熟知的。现在常见的是在停泊线中使用可拉伸的元件，以便在相对汹涌的水中安全停靠船只。如果你想象一种与人类同样大小的细菌，那么这个巨型细菌的附着纤维仍将比人类的手薄100倍。这种拉伸的能力对于这样薄的纤维承受细菌在其环境中经历的高剪切力是至关重要的。”

论文共同第一作者Henri Malmi总结说，“我们的结果表明，这种纤维的独特之字形结构在它们分泌到细菌表面方面也起着重要作用。这种纤维从细菌内部通过细菌外膜以扩展的线性构象形式分泌出来。在表面上，它们的构象改变为之字形，这可以防止它们滑回细菌内部。理论上，我们可以开发出阻止这种构象变化的药物。这类药物将阻止这种纤维的生物生成，抑制细菌的附着。”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Natalia Pakharukova et al. Archaic chaperone-usher pili self-secrete into superelastic zigzag springs. Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-05095-0.