表皮共生菌S. saprophyticus通过抑制金黄色葡萄球菌群体感应机制预防皮肤损伤的机制研究

编辑推荐：本研究针对金黄色葡萄球菌(S. aureus)通过Agr群体感应系统(QS)引发皮肤感染的难题，发现共生菌S. saprophyticus分泌的AIP能特异性抑制S. aureus Agr I/II型信号通路，显著减轻小鼠皮肤损伤并降低病原负荷，为开发新型抗毒力疗法提供了理论依据。

　　在人类皮肤这个复杂的生态系统中，金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)就像个"破坏分子"，其分泌的酚溶性调节蛋白(PSMs)等毒力因子会破坏表皮屏障，引发从特应性皮炎到软组织感染等多种疾病。而皮肤上的"原住民"——凝固酶阴性葡萄球菌(CoNS)则扮演着"守护者"角色，它们通过群体感应(Quorum Sensing, QS)系统与病原菌展开"化学对话"。虽然已知S. hominis等CoNS能抑制S. aureus的毒力，但关于S. saprophyticus这个泌尿系统常见共生菌在皮肤生态中的作用仍是个未解之谜。

美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的Liuying Song等研究者展开了一项突破性研究。他们发现S. saprophyticus分泌的自诱导肽(Autoinducing Peptide, AIP)能精准干扰S. aureus的Agr QS系统，相关成果发表在《Scientific Reports》上。研究团队采用基因组整合的lux报告系统监测agr激活，通过qRT-PCR分析毒力基因表达，并构建了表皮和真皮S. aureus感染小鼠模型评估皮肤损伤程度。

在"S. saprophyticus培养上清抑制S. aureus Agr I型和II型信号传导"部分，研究发现30%的S. saprophyticus上清能显著抑制psma-lux和P3-lux报告基因表达，但对细菌生长无影响。qRT-PCR证实这种抑制具有Agr类型特异性：对占临床分离株主流的Agr I型(IC50=1.45nM)和II型效果显著，而对III/IV型无效。值得注意的是，这种抑制不涉及sarA、codY等全局调控因子。

"S. saprophyticus合成AIP抑制S. aureus信号传导"揭示了分子机制。S. saprophyticus AIP(INPCFGYT)与S. aureus AIP-1结构相似但功能迥异。通过构建嵌合肽实验发现，其抑制效果主要依赖5氨基酸硫内酯环结构，3氨基酸尾端也有贡献。这为设计新型QS抑制剂提供了结构模板。

最令人振奋的是"S. saprophyticus AIP保护免受S. aureus皮肤损伤"的动物实验。在表皮感染模型中，50μg AIP处理使病变面积缩小至与Δagr突变体相当，病原负荷降低10倍；在真皮感染模型中，250μg AIP显著减少中性粒细胞脓肿和皮肤坏死。这表明AIP不仅能预防浅表感染，对深部组织感染也有保护作用。

这项研究首次揭示了S. saprophyticus作为皮肤"守护者"的新角色，其分泌的AIP通过精准干扰S. aureus Agr QS发挥保护作用。特别值得注意的是，该AIP对临床流行的USA300(Agr I型)菌株效果显著，且不产生选择压力，避免了传统抗生素导致的耐药性问题。未来可基于硫内酯环结构开发新型抗毒力药物，为特应性皮炎等慢性皮肤炎症提供靶向治疗新策略。研究也存在局限，如仅测试了ATCC 15305单一菌株，且AIP与病原菌同时给药的设计与临床情境存在差异。后续研究可探索不同来源菌株的AIP多样性，以及感染后给药的干预效果。