2014年7月9日

细菌劫持了丰富的铁供应源而蓬勃发展

在对耐抗生素疾病流行的担忧日益加剧的时代，凯斯西储大学的研究人员发现了一种有望导致致残疾病的新途径:阻止细菌进入体内的铁元素。

科学家们展示了细菌铁载体(一种小分子)如何从两种丰富的铁供应来源捕获铁以促进细菌生长，以及人体如何对这一感染过程发起化学反击。他们的研究结果发表在最新一期的实验医学杂志．

“有朝一日，细菌铁球团将成为治疗的一个重要靶点，因为它可以被修改以预防细菌但与此同时，有可能保持宿主对铁的访问，”资深作者Laxminarayana Devireddy博士说，他是DVM，博士，Case Comprehensive Cancer Center的病理学助理教授。

研究人员从一开始就知道，细菌的铁载体从宿主哺乳动物身上捕获铁，并将其转化，以便细菌能够吸收和代谢这种矿物质。在这项研究中，Devireddy和他的同事们发现，人类线粒体与细菌非常相似，它们拥有自己的铁吸收机制——线粒体铁载体。哺乳动物线粒体是细胞内被膜包裹的亚单位，产生细胞的大部分能量，就像它们的细菌一样，哺乳动物线粒体有自己的铁载体机制，寻找、捕获并运送铁以供利用。

在试管水平上，研究人员发现细菌可以以细菌铁载体和线粒体铁载体提供的铁为食。从这些过剩的铁，细菌繁殖，使宿主哺乳动物感染重病。

“就像细菌可以使用它们自己或宿主的铁捕获机制一样。这无关紧要，”德维雷迪说。“它们非常擅长利用细菌和哺乳动物的铁载体来源。这意味着细菌获得的铁最多。”

凯斯西储大学的研究人员还证明，哺乳动物线粒体铁载体的缺失可以增强其抵抗感染的能力。当研究人员将线粒体铁载体缺乏的小鼠暴露于全身感染时大肠杆菌，这些动物抵抗了感染。的原因吗?大肠杆菌细菌从线粒体铁载体缺乏的小鼠中获得的铁较少。

此外，哺乳动物在细菌突袭线粒体铁载体时并非完全没有防御能力铁供应。在他们研究的另一个阶段，科学家们发现正常小鼠分泌的蛋白质脂钙素24p3，可以分离细菌铁载体并抑制哺乳动物铁载体的合成。