金黃色葡萄球菌是導(dǎo)致皮膚感染的主要原因，也是醫(yī)院性感染的主要根源之一。而大約有20%的人群長(zhǎng)期受到金黃色葡萄球菌感染，其中包括抗生素耐藥MRSA（甲氧西林耐藥金黃色葡萄球菌）。

芝加哥大學(xué)的科學(xué)家們近期發(fā)現(xiàn)了金黃色葡萄球菌取得巨大成功的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)——能夠劫持人類的初級(jí)免疫防御機(jī)制，利用它來(lái)破壞白細(xì)胞。這項(xiàng)研究發(fā)表在11月15日的《科學(xué)》（Science）雜志上。

“這些細(xì)菌不僅利用自身的武器來(lái)預(yù)測(cè)每次免疫防御，還讓這些免疫防御轉(zhuǎn)向去對(duì)付宿主，”論文的資深作者、芝加哥大學(xué)微生物學(xué)系主任及教授Olaf Schneewind博士說(shuō)。

中性粒細(xì)胞是人類免疫反應(yīng)的第一道防線，這類白細(xì)胞能夠讓侵入物陷入到中性粒細(xì)胞胞外誘捕網(wǎng)（neutrophil extracellular trap，NETs），一種網(wǎng)狀的DNA和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中。捕獲的細(xì)菌隨后被巨噬細(xì)胞破壞。然而，金黃色葡萄球菌感染部位往往不被巨噬細(xì)胞標(biāo)記，表明這種細(xì)菌以某種方法保護(hù)自身對(duì)抗了免疫系統(tǒng)。

為了揭示這些細(xì)菌是如何避開人類免疫反應(yīng)的，Schneewind和他的研究小組對(duì)一系列的金黃色葡萄球菌進(jìn)行了篩查，這些細(xì)菌具有的一些突變關(guān)閉了人們認(rèn)為在感染中起作用的某些基因。他們觀察了這些突變細(xì)菌在活體組織中的行為，鑒別出了兩種無(wú)法逃避巨噬細(xì)胞攻擊的菌株。而當(dāng)菌株中的葡萄球菌核酸酶(nuc)和腺苷合成酶A (adsA)基因突變分別被逆轉(zhuǎn)時(shí)，感染部位再度免受巨噬細(xì)胞攻擊。

為了查明作用機(jī)制，研究人員在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿中將金黃色葡萄球菌與中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞共培養(yǎng)。在這種環(huán)境下，白細(xì)胞是健康的，并能夠清除細(xì)菌。但當(dāng)研究人員添加一種化學(xué)藥物刺激NET形成時(shí)，卻觸發(fā)了巨噬細(xì)胞死亡。在認(rèn)識(shí)到金黃色葡萄球菌響應(yīng)NETs生成了一種有毒產(chǎn)物后，該研究小組采用高效液相色譜法和質(zhì)譜技術(shù)分離出了這種分子。

他們發(fā)現(xiàn)，金黃色葡萄球菌正將NETs轉(zhuǎn)換為2-脫氧腺苷(dAdo)，一種對(duì)巨噬細(xì)胞有毒的分子。這有效地將NETs轉(zhuǎn)變?yōu)榱藢?duì)付免疫系統(tǒng)的武器。

Schneewind 說(shuō)：“幾乎每個(gè)人遲早都會(huì)遭到某些形式的金黃色葡萄球菌感染。我們的研究工作第一次描述了這些細(xì)菌利用了這種機(jī)制將巨噬細(xì)胞排除在感染部位之外。再加上從前已知的適應(yīng)性免疫反應(yīng)抑制機(jī)制，差不多保證了這些生物體能夠感染成功。”

金黃色葡萄球菌存在于人類的皮膚上或呼吸道中，常常引起膿腫或癤形式的皮膚感染。這些細(xì)菌通常并不是很危險(xiǎn)，而當(dāng)進(jìn)入到血流時(shí)則會(huì)引起嚴(yán)重問題，導(dǎo)致諸如敗血癥和腦膜炎等疾病。抗生素耐藥菌株，如甲氧西林金黃色耐藥葡萄球菌（MRSA）極難治療，成為了全球醫(yī)療保健系統(tǒng)感到困擾的難題。

Schneewind和他的研究小組希望能夠利用他們的研究發(fā)現(xiàn)，開發(fā)出對(duì)抗金黃色葡萄球菌感染的治療方法。但由于兩種基因和dAdo分子都與人類重要的生理機(jī)制密切相關(guān)， Schneewind認(rèn)為在細(xì)菌中靶向它們而不損害人體功能，有可能是非常困難的。

Schneewind說(shuō)：“理論上你可以制造出針對(duì)這些細(xì)菌酶的抑制劑或是除去它們。但這些還是未經(jīng)檢驗(yàn)的領(lǐng)域，追逐這一目標(biāo)還需要開展更多的研究。”