临床和体外模型确定了不同的适应性,增强了人类巨细胞中黄金葡萄球菌的致病性
Dustin R Long1, Elizabeth A Holmes2, Hsin-Yu Lo2
1Division of Critical Care Medicine, Department of Anesthesiology and Pain Medicine, University of Washington School of Medicine, Seattle, Washington, United States of America.
PLoS pathogens
|July 11, 2024
概括
黄金葡萄球菌在慢性感染期间进化增强的巨细胞入侵. 这项研究确定了关键的基因突变,这些突变有助于其在巨细胞中的发病,这对于了解持续性呼吸道感染至关重要.
科学领域:
- 微生物学 微生物学
- 传染性疾病 传染性疾病
- 遗传学 遗传学 是一个
背景情况:
- 黄金葡萄球菌 (Staphylococcus aureus) 是一种可选择性的细胞内病原体.
- 慢性感染,特别是囊性纤维化 (CF) 患者的慢性感染,是由于S. aureus感染人类巨细胞的能力所促进的.
- 这种巨病原体的遗传基础尚未完全理解.
研究的目的:
- 为了确定S. aureus中影响其在巨细胞中的病变的基因突变.
- 为了比较发生在体内 (慢性CF感染) 和体外 (实验室选择) 条件下的遗传适应.
主要方法:
- 对从慢性CF呼吸道感染中连续收集的S. aureus分离物的分析.
- 在体内分离的全基因组关联研究 (GWAS).
- 实验室菌株与人类THP-1衍生巨细胞的体外传递.
- 适应菌株的全基因组测序.
- 使用转体子突变和CRISPR干扰 (CRISPRi) 的功能验证.
主要成果:
- 黄金菌株在人类慢性感染期间进化了巨细胞入侵能力的增加.
- GWAS确定了127个与体内巨病原发生相关的候选基因.
- 在体外选择中确定了15个候选基因.
- 功能验证证实了95%的体内相关基因和70%的体外相关基因对毒性有所贡献.
- 37个验证的基因包括17个已知的毒性因子和27个新发现的基因.
- 80%的破坏基因对巨细胞入侵产生了积极影响,这表明功能丧失突变.
结论:
- 这项研究揭示了新的基因和机制,这些基因和机制有助于S. aureus巨病原体的发生.
- 它强调了体内和体外系统之间的遗传适应的差异.
- 这些发现支持S. aureus巨病原体在CF患者慢性呼吸道感染中的相关性.
