距离更好的结核病药物治疗又近了一步

在旨在开发更有效的结核病 (TB) 治疗方法的正在进行的研究中，马萨诸塞大学阿默斯特分校的微生物学家发现了一种长期寻找的基因，该基因在结核病病原体的生长和存活中起着关键作用。

根据世界卫生组织的数据，这一发现为治疗一种几乎没有有效治疗方法的致命疾病提供了潜在的药物治疗目标，仅在 2021 年，全球就有 1060 万人患病，160 万人 死亡。

该研究发表在mBio杂志上 ，表明推定的 cfa基因 编码一种必需酶，直接参与形成结核硬脂酸 (TBSA) 的第一步，结核硬脂酸是分枝杆菌细胞膜中的一种独特脂肪酸。大约 100 年前，TBSA 首次从分枝杆菌中分离出来，但它究竟是如何合成的一直不清楚。

“这种非常迷人的脂肪酸有着悠久的历史，”资深作者 、微生物学副教授 Yasu Morita说，他们的实验室 主要作者 Malavika Prithviraj 和 Takehiro Kado 进行了这项研究。

实验揭示了 TBSA 如何控制分枝杆菌质膜的功能，分枝杆菌质膜作为结核病原体在人类宿主中存活数十年的保护屏障。

“Cfa 直接参与结核硬脂酸的形成，也参与质膜的组织，这一切都符合我们的假设，”Prithviraj 说。

Morita 实验室的研究重点是确定中断厚蜡质细胞包膜(包括质膜)稳态的方法，从而使分枝杆菌无法生长或容易受到攻击。Prithviraj，博士 学生和同事进行了细胞脂质组学，以证实研究人员 60 年来一直怀疑的事情。

“人们一直非常非常想了解这种脂质是如何产生的，以及它在细胞中的作用，”森田说。“Malavika 发现 Cfa 是制造这种脂质的酶，这种脂质是如此独特，以至于研究人员一直在寻求将这种脂质作为结核病的诊断标志物。”

在之前的实验中，森田实验室已经注意到在细胞两极区域发现的质膜结构域对于分枝杆菌的生长很重要。

Prithviraj 说：“我们有兴趣了解这种特殊的膜结构域是如何在细菌中划分和组织的。” “我们使用了cfa缺失菌株 和补体菌株，我们可以将其重新添加到细菌中并检查其功能到底是什么。”

由于其保护性表面结构，结核病病原体通常在体内存活数年或数十年。Morita 和他的团队主要研究一种非致病性模型生物，以弄清它们生存和生长所需的细菌特征。

研究人员发现 TBSA 还可以防止膜内“紧密堆积”。“如果膜太硬，它就无法正常工作，因此膜动力学或保持膜流动性非常重要，”森田说。“我们在本文中展示的是结核硬脂酸可能是维持这种适当流动性的非常重要的分子关键。”

这些发现将帮助研究人员进一步开发新的结核病治疗方法。

Prithviraj 说：“我们有兴趣了解该基因在结核感染中的作用，以及 Cfa 如何帮助细菌在人类宿主中存活。” “如果我们找到破坏膜流动性维持的方法，细胞将无法有效生长并最终死亡。”

Morita 补充说：“有许多药物用于治疗结核病，但之前没有证据表明分枝杆菌生理学的这一特殊方面可以用作直接目标，”Morita 说。“这项研究表明它可能是。”