Nat Commun：抑制酿脓链球菌的有氧混合酸发酵可阻止这种细菌引起的组织损伤

酿脓链球菌（Streptococcus pyogenes）是导致坏死性筋膜炎等严重感染的食肉细菌。疾病耐受性是宿主对感染的反应，它限制了对宿主组织的附带损伤，同时对病原体的适应性产生中性影响。以前，人们已发现致病性乳酸菌酿脓链球菌通过丙酮酸脱氢酶利用它的有氧混合酸发酵途径操纵疾病耐受性，但介导与宿主疾病耐受途径通信的微生物衍生分子仍然难以捉摸。

在一项发表在Nature Communications杂志上的新研究中，来自美国马歇尔大学医学院、华盛顿大学医学院和中国华中师范大学的研究人员揭示了一种减轻化脓性链球菌引起的组织损伤的新方法。这项研究强调了破坏细菌代谢如何帮助身体更好地耐受感染并更有效地愈合。论文通讯作者为华盛顿大学医学院的Michael G. Caparon。论文第一作者为马歇尔大学医学院生物医学科学助理教授Wei Xu博士。

研究人员发现，酿脓链球菌通过它的有氧混合酸发酵过程操纵身体的免疫反应，而该过程会产生代谢副产物，如醋酸和甲酸，从而损害免疫细胞功能，延缓细菌清除，减缓伤口愈合。

他们在小鼠模型中发现，有氧混合酸发酵抑制了包括中性粒细胞和巨噬细胞在内的炎性细胞的积聚，降低了免疫抑制细胞因子IL-10，并延迟了细菌清除和伤口愈合。在感染的巨噬细胞中，有氧混合酸发酵的终产物乙酸和甲酸上调了宿主乙酰辅酶A代谢，降低了IL-10表达。使用一种细菌特异性丙酮酸脱氢酶抑制剂抑制有氧混合酸发酵可减少小鼠感染期间的组织损伤，这与IL-10表达的增加有关。通过用一种丙酮酸脱氢酶抑制剂抑制这种细菌代谢途径，他们成功地减少了坏死性皮肤感染小鼠模型中的组织损伤。

丙酮酸脱氢酶（PDH）是促进溃疡进展和晚期感染所必需的

这些发现表明，重新编程细菌代谢可能作为一种新的治疗方法，不仅可以提高宿主的耐受性，还可以作为抗生素的潜在辅助治疗。这一策略可能提高现有治疗的有效性，特别是在抗生素耐药性或过度炎症恶化患者预后的严重感染中。

Xu说，“这项研究揭示了细菌代谢如何影响免疫系统。通过了解这些相互作用，我们可以开发新的治疗策略来保护组织，提高抗生素疗效并改善患者预后。”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Wei Xu et al, Reprogramming aerobic metabolism mitigates Streptococcus pyogenes tissue damage in a mouse necrotizing skin infection model, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-57348-x.