Science:霍乱患者肠道中的噬菌体-病菌“军备竞赛”


对孟加拉国腹泻患者粪便进行宏基因组分析,并对其中的霍乱弧菌(猎物)及其烈性噬菌体(ICP1,捕食者)进行定量分析,同时纳入抗生素暴露因素,研究噬菌体-细菌互作的演化及其对患者疾病的影响;
ICP1与Vc的比率(ICP1:Vc)可作为患者疾病严重程度的标志物,ICP1:Vc高时患者脱水症状较轻,ICP1:Vc低时症状较重,提示ICP1可抑制Vc减轻患者疾病;
抗生素阿奇霉素以剂量依赖的方式抑制Vc和ICP1,而环丙沙星没有这种抑制作用,可能与Vc编码的耐药基因有关;
在Vc缺少抗噬菌体防御的情况下(即患者中检测不到编码抗噬菌体基因的整合性接合元件(ICE)),噬菌体捕食是“有效的”,ICP1:Vc高,且Vc在选择压力下,其遗传多样性增加,即Vc基因组中非同义点突变的频率增加;
而在有抗噬菌体防御的情况下(尤其Ind5 ICE变体存在时),噬菌体捕食是“无效的”,ICP1:Vc低,此时噬菌体在选择压力下遗传多样性增加,以绕过Vc的抗噬菌体防御;
该研究揭示了霍乱患者体内的细菌-噬菌体共演化“军备竞赛”,在进行基于噬菌体的治疗和诊断时,应将这种共演化纳入考虑。
最后编辑于 2024-04-25 · 浏览 434