Nat Microbiol | 马喆团队揭示链球菌在宿主脑脊液增殖并引发脑膜炎的代谢适应新机制

南京农业大学动物医学院病原微生物致病机制及免疫团队在范红结教授带领下，长期致力于猪链球菌病病原致中枢神经系统感染机制研究。 2025年12月15日， 团队骨干马喆教授 联合哈佛大学医学院Matthew K. Waldor教授 实验室 ，在

Nature Microbiology

Zoonotic

Streptococcus

imports glucose to inhibit stringent response and promote growth during meningitis

Nature

Research

Briefing

兽疫链球菌是一种 重要的人兽共患病原菌 ， 常引发宿主脑 膜炎 。 感染猪只 一般在 出现 神经 症状数小时内死亡， 治疗窗口短，致死率 高。 本研究基于 兽疫链球菌 脑部感染模型， 发现 病原 主要定殖于宿主富含脑脊液的 脑室中 ， 并在其中大量 增殖 ， 形成高载量感染灶。通过转座子突变体文库筛选，发现 细菌 P TS是兽疫链球菌在脑脊液中适应性增殖的关键因子 。 造成该PTS系统瘫痪可以有效降低 兽疫链球菌 在宿主大脑的增殖水平，减弱对大脑造成损伤的同时促进抗生素控制外周感染的治疗效果，提高存活率。

进一步研究发现，兽疫链球菌 保守的 PTS启动子具有远高于 肺炎链球菌、化脓 链球菌 和无乳链球菌等常见链球菌病原的 转录活性，在 低 葡萄糖 环境下仍 维持 PTS转录， 使 细菌能够 在 低葡萄糖环境的 脑脊液 中 持续 获取葡萄糖， 为其在脑内 增殖提 供能量保障 ，防止 过度激活 细菌 严紧反应，维持细菌的代谢 与 增殖 平衡 。 研究深入揭示了碳源饥饿与细菌严紧反应之间的全新调控网络，阐明 了兽疫链球菌在脑脊液低糖环境中实现能量代谢稳态 并促进感染 的新机制。

图 2 高转录活性PTS维持兽疫链球菌脑脊液环境中的葡萄糖摄取

马喆教授 长期聚焦 脑膜炎型 人兽共患 猪 链球菌 病病原的致病 机制研究 ，前期工作揭示了兽疫链球菌利用毒力因子BifA和SzM蛋白破坏宿主血脑屏障，入侵宿主大脑的分子机制（PLOS Pathogen , 2019 ；PNAS， 2023），并开发相应单克隆抗体药物，通过人工被动免疫控制感染，保护宿主大脑（授权专利1项）。本研究主要聚焦病原菌突破血脑屏障定植宿主大脑阶段，揭示了兽疫链球菌适应脑脊液低葡萄糖环境，完成大量增殖的全新代谢适应机制，为靶向病原菌代谢适性的抗感染新策略提供了理论基础。

动物医学院博士生 袁宸 为第一作者， 马喆教授为通讯作者， 哈佛大学医学院 K arthik Hullahalli博士 ，动物医学院黄 昊、赵思 琦 、王 汶清 、田 兴雨 、李 鑫 、夏 霖亚 、王 语畅 、潘飞、梁 莺 、谢雨 芮、 李 月共同参与该研究。 哈佛大学医学院Matthew K. Waldor教授 、动物医学院范红结教授给予本研究重要的理论指导 。

https://doi.org/10.1038/s41564-025-02194-2

制版人： 十一

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