结核分枝杆菌 B11 小 RNA 的多面影响：甘油三酯积累、细胞壁通透性与细菌生存的关联

为探究结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）小 RNA 功能，研究人员以耻垢分枝杆菌（Mycobacterium smegmatis）为模型研究 B11，发现其影响细菌生长、TAG 积累及细胞壁通透性，对理解结核杆菌生存机制有重要意义。

　　

研究背景：探索结核杆菌奥秘的征程

结核病，这个古老而又顽固的传染病，至今仍严重威胁着人类健康。结核分枝杆菌凭借其独特的细胞结构和代谢方式，在与人体免疫系统的 “战斗” 中顽强抵抗，其中甘油三酯（Triacylglycerol，TAG）积累和细胞壁结构起着关键作用。然而，对于结核分枝杆菌中的小 RNA（Small RNAs，sRNAs），人们的了解却十分有限。这些长度通常在 50 - 300nt 的小 RNA，在基因表达调控中扮演着重要角色，但在结核分枝杆菌这类高 G + C 含量的细菌中，其功能和调控机制还隐藏在重重迷雾之中。

B11 是结核分枝杆菌中一个约 95 核苷酸长的小 RNA，位于 Rv3660c 和 Rv3661 基因间的区域，有着保守的二级结构，包含两个富含 C 的环。之前的研究虽对 B11 有了一些初步认识，但它在结核分枝杆菌中的生物学功能，尤其是对细胞壁生物合成的调控，以及与 TAG 积累和细胞壁通透性之间的关系，还亟待深入挖掘。为了揭开这些谜团，来自广东省结核病控制中心、东莞市第六人民医院等机构的研究人员展开了一项全面的研究，相关成果发表在《BMC Microbiology》上。

研究方法：解锁细菌奥秘的钥匙

研究人员选用耻垢分枝杆菌 mc₂155 和大肠杆菌 DH5α 菌株作为实验材料。在实验过程中，运用了多种关键技术方法。RNA 测序（RNA - Seq）技术，能够全面分析基因表达变化，筛选出 B11 过表达菌株中的差异表达基因；脂质组学分析则用于检测菌株脂质谱的差异，了解 B11 对 TAG 积累的影响；透射电镜（Transmission electron microscopy，TEM）技术可直观观察细菌细胞包膜的超微结构，包括细胞壁厚度变化；RNA 下拉实验（RNA pull - down assays）和质谱分析用于探究 B11 与蛋白质的相互作用，确定其调控机制。

研究结果：B11 的神秘力量逐步显现

1. 突变体分离与表型分析：研究人员通过对 B11 的 C 富含环区域进行定点突变，发现 Ms_B11 菌株在固体培养基上呈现光滑表型，滑动运动能力显著下降，生长速度也变缓。扫描电镜（SEM）观察显示，Ms_B11 菌株细胞明显伸长，细胞长度增加，且突变株 Ms_B11 L2 和 Ms_B11 L3 的细胞长度有所恢复，这表明 L2 和 L3 区域对 B11 的功能至关重要。
2. B11 过表达增强抗生素敏感性和 SDS 表面应激：实验发现，B11 过表达菌株在高浓度万古霉素（5μg/mL）和利奈唑胺（1μg/mL）环境下，存活率显著低于空载体菌株。在 SDS 表面应激实验中，B11 过表达菌株在 0.05% SDS 处理 1 小时和 5 小时后，存活率也明显降低，对 SDS 更为敏感。
3. B11 过表达降低细胞内存活率并抑制巨噬细胞细胞因子分泌：用 B11 过表达菌株感染 THP - 1 衍生的巨噬细胞后发现，其细胞内存活率下降。同时，ELISA 检测结果显示，感染 B11 过表达菌株的巨噬细胞培养上清中，TNF - α、IL - 1β 和 IL - 6 等促炎细胞因子水平显著降低。
4. B11 调节耻垢分枝杆菌中 TAG 积累：RNA - Seq 和脂质组学分析表明，B11 过表达菌株中有 1300 个差异表达基因，其中甘油酯代谢途径显著富集。脂质组学分析还发现，B11 过表达导致 TAG 积累减少，细胞内脂质包涵体（Intracytoplasmic lipid inclusions，ILIs）比例降低。
5. B11 过表达改变细胞包膜结构和生物被膜形成：TEM 观察显示，B11 过表达菌株的电子透明层（Electron - transparent layer，ETL）厚度显著降低，细胞包膜结构改变。生物被膜实验表明，B11 过表达菌株的生物被膜生长明显减弱，结构松散，晶体紫染色结果也证实了这一点。此外，B11 过表达菌株对荧光染料 EtBr 和尼罗红的摄取增加，表明其细胞壁通透性发生改变。
6. B11 间接调节靶基因：RNA 下拉实验和质谱分析鉴定出 49 种与 B11 相关的蛋白质，但 B11 并不直接结合这些蛋白质。qRT - PCR 验证了部分基因的表达变化，表明 B11 可能通过间接方式调节靶基因表达。

研究结论与意义：照亮结核杆菌研究的新方向

这项研究全面揭示了结核分枝杆菌 B11 小 RNA 的重要功能。B11 过表达显著影响耻垢分枝杆菌的生长、菌落形态和生物被膜形成，通过降低 TAG 积累，改变细胞壁通透性和厚度，使细菌对万古霉素和利奈唑胺等抗生素更为敏感。同时，B11 还影响细菌在巨噬细胞内的存活和细胞因子分泌，这些发现为深入理解结核分枝杆菌的生存机制提供了新的视角。然而，研究也存在一些局限性，例如 B11 调节 TAG 积累的精确分子机制尚未完全明确。尽管如此，该研究成果仍为结核病的治疗和药物研发提供了潜在的新靶点，有望推动结核病防治领域的进一步发展，为战胜结核病带来新的希望。