mBio | 哈兽研揭示肠出血性大肠杆菌感应宿主甘露糖进而调控毒力的分子机制

近日，中国农业科学院哈尔滨兽医研究所在肠出血性大肠杆菌毒力调控机制研究方面取得重要进展，揭示了肠出血性大肠杆菌适应宿主环境并发挥毒力的新机制，为开发抗感染药物提供了新的可能性。相关研究于2023年2月14日发表在微生物学权威杂志《mBio》。

肠出血性大肠杆菌（EHEC）属于食源性致病菌，常定殖于牛羊等反刍动物的肠道内，感染人可导致出血性结肠炎、出血样腹泻、溶血性尿毒综合征等，未及时治疗常常导致死亡；其中，以O157:H7血清型毒力最强，流行最为广泛，但对其感染和适应宿主能力的分子机制缺乏了解。

在本项研究中，通过生物信息学方法鉴定到功能未知的双组份信号转导系统LmvK/LmvR，其主要编码于EHEC O157:H7菌株，而在大肠杆菌其它致病型中非常罕见，进一步研究发现， l mvK / lmvR 与另外6个基因（ lmuXYZKAI ）共同组成OI167基因岛。该基因岛可以感应、利用甘露糖，进而调控三型分泌系统表达。在细胞、类器官及动物感染模型上显示出具有促进肌动蛋白聚集与细菌粘附和定殖的功能，揭示了EHEC适应宿主环境并发挥毒力的重要新机制。

该所重要人兽共患病和烈性外来病团队博士后杨大为为文章的第一作者，杨永武博士等为共同作者，蔡文通副研究员和李干武研究员为文章的通讯作者。此项工作得到了哈尔滨医科大学和中国科学院天津工业生物技术研究所的大力支持。该研究得到了国家自然科学基金青年基金(31902242)和中国农科院创新工程的资助。

原文及链接：“Genomic Island-Encoded Histidine Kinase and Response Regulator Coordinate Mannose Utilization with Virulence in Enterohemorrhagic Escherichia coli”，DOI: 10.1128/mbio.03152-22

图1 LmvK/LmvR促进EHEC形成微集落并粘附

#2和#5代表两例不同来源的人结肠类器官单层细胞

图2 LmvK/LmvR调控EHEC毒力的分子机制示意图

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