記者從中國藥科大學(xué)獲悉，該校多靶標(biāo)天然藥物全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室肖易倍教授團(tuán)隊(duì)近日揭示了細(xì)菌通過代謝抵抗噬菌體感染的免疫新機(jī)制，為今后開發(fā)相關(guān)藥物提供了思路。相關(guān)研究成果13日發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》。

肖易倍介紹，噬菌體是一類專門感染細(xì)菌的病毒。近年來，國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，作為一種單細(xì)胞生物，細(xì)菌竟能夠抑制噬菌體的感染和傳播。“以往科學(xué)界認(rèn)為，只有人類這樣的高級動物才擁有免疫系統(tǒng)，細(xì)菌抗病毒的機(jī)制和免疫系統(tǒng)很像，因此被稱為‘細(xì)菌免疫’。”

2024年12月10日，中國藥科大學(xué)肖易倍教授（右）在實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)學(xué)生。（中國藥科大學(xué)供圖）

團(tuán)隊(duì)成員、中國藥科大學(xué)藥學(xué)院副教授陳美容告訴記者，此次研究成果基于CRISPR-Cas系統(tǒng)，基因編輯技術(shù)就來自CRISPR-Cas系統(tǒng)的一個(gè)分型，該技術(shù)就像剪刀，能夠?qū)⑦z傳物質(zhì)從特定位置切斷。

“此前有研究顯示，細(xì)菌被噬菌體侵染后，會激活體內(nèi)的Ⅲ型CRISPR-Cas系統(tǒng)，通過切割噬菌體的遺傳物質(zhì)，干擾其復(fù)制。”陳美容介紹，團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)兩年多研究，發(fā)現(xiàn)了另一種基于ATP代謝的免疫新機(jī)制。

“這是一招‘釜底抽薪’，也就是把細(xì)菌體內(nèi)的能量因子ATP消耗殆盡。”中國藥科大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副教授陸美玲說，“生命活動需要能量，這種新機(jī)制把ATP代謝為具有毒性的ITP。噬菌體缺少足夠能量進(jìn)行自我復(fù)制，感染進(jìn)程就會放緩。”

“而細(xì)菌缺少能量，也會陷入‘冬眠’。”陳美容告訴記者，生化分析發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌體內(nèi)的一種水解酶會將ITP進(jìn)一步降解，達(dá)到解毒的效果，“也就是說，細(xì)菌在‘冬眠期’清除體內(nèi)的噬菌體以后，還可以逐漸‘復(fù)蘇’。”

肖易倍表示，此次新發(fā)現(xiàn)的抗感染機(jī)制揭示了細(xì)菌免疫與代謝作用之間的內(nèi)在聯(lián)系，有助于深化科學(xué)界對基因編輯技術(shù)的認(rèn)識，為今后開發(fā)相關(guān)抗感染藥物提供了重要思路。（記者陳席元、朱筱）