生物通报道：来自复旦大学上海医学院华山医院，美国国立卫生研究院等处的研究人员发表了题为“MRSA epidemic linked to a quickly spreading colonization and virulence determinant”的文章，发现一种新发现的金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）基因：sasX，在亚洲大部分地区出现的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌疫情中扮演了重要角色。相关成果公布在Nature Medicine杂志上。

文章通讯作者分别是复旦大学上海医学院陆远（Yuan Lu，音译），以及NIH过敏与传染疾病研究所Michael Otto博士。第一作者是上海医学院华山医院李敏，以及杜鑫（Xin Du，音译）。其中李敏曾赴美NIH进行学习工作，主要的研究方向是宿主的天然免疫是如何阻止病原性葡萄球菌的入侵以及葡萄球菌抵抗机体天然免疫的机制，同时还承担对病原性葡萄球菌Autoinducer 2功能以及作用机制方面的研究。

Staphylococcus aureus （MRSA）是临床上常见的毒性较强的细菌，自从本世纪40年代青霉素问世后，金黄色葡萄球菌引起的感染性疾病受到较大的控制，但随着青霉素的广泛使用，有些金黄色葡萄球菌产生青霉素酶，能水解β-内酰胺环，表现为对青霉素的耐药。

之后科学家研究出一种新的能耐青霉素酶的半合成青霉素，即甲氧西林(methicillin)。1959年应用于临床后曾有效地控制了金黄色葡萄球菌产酶株的感染，然而之后英国的科学家又发现了耐甲氧西林金黄色葡萄球菌，也就是被称为超级细菌的变种。

研究显示MRSA疫情爆发呈现出波形图形，即MRSA旧克隆消失，新克隆又出现，科学家们一直希望能弄清楚这一过程中的分子机理。之前的数据表明sasX基因十分罕见，而在这篇文章中，研究人员分析了过去十年年，来自三家国内医院的807位患者的侵入性S. aureus菌样品后，惊讶的发现中国MRSA菌种中sasX，要比之前料想的多，并且这一基因的出现频率也极大地增长——从2003到2011年，MRSA样品中出现sasX的情况几乎翻了一番，从21%达到了39%。

这项研究表明sasX基因涉及的分子过程能帮助MRSA传播，并引发疾病。研究人员通过实验，以及小鼠模型研究，证明sasX可以帮助细菌在鼻子处寄生，引发皮肤脓肿，以及肺部患病，并且逃避人体免疫防御系统。

而且研究人员表示，这项研究也证明一个长期理论，即有关高致病性MRS菌种是通过水平基因转移（不同菌种之间的DNA交换）产生新克隆的。尤为重要的是，sasX基因也属于所谓的移动遗传元素——易于在菌种之间传递的DNA片段。

这项研究发现的大多数sasX阳性样品，都来自ST239，这是在国内和亚洲部分地区主要盛行的MRSA菌系。但是鉴于由于科学家们发现向MRSA克隆转移的sasX基因不同于ST239中的其它基因，因此研究人员预测sasX频率将会在国际上增加，因此他们计划监测这一基因的传播，并且进一步研发有效的防治感染人群中表达sasX的MRSA菌种。

（生物通：张迪）

原文摘要：

MRSA epidemic linked to a quickly spreading colonization and virulence determinant

The molecular processes underlying epidemic waves of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) infection are poorly understood1. Although a major role has been attributed to the acquisition of virulence determinants by horizontal gene transfer2, there are insufficient epidemiological and functional data supporting that concept. We here report the spread of clones containing a previously extremely rare3, 4 mobile genetic element–encoded gene, sasX. We demonstrate that sasX has a key role in MRSA colonization and pathogenesis, substantially enhancing nasal colonization, lung disease and abscess formation and promoting mechanisms of immune evasion. Moreover, we observed the recent spread of sasX from sequence type 239 (ST239) to invasive clones belonging to other sequence types. Our study identifies sasX as a quickly spreading crucial determinant of MRSA pathogenic success and a promising target for therapeutic interference. Our results provide proof of principle that horizontal gene transfer of key virulence determinants drives MRSA epidemic waves.

 

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