绘制细菌与皮肤细胞之间的相互作用强度(浅色区域=最强粘附力)

比利时和爱尔兰的研究人员向了解细菌如何以及在哪里附着在皮肤细胞上迈出了一步。利用原子力显微镜(AFM),该团队已经识别蛋白质之间的键,称为黏着素金黄色葡萄球菌细胞表面和表皮最外层的配体。

菌株金黄色葡萄球菌细菌,包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)可以在皮肤上定植,引起各种疾病,包括感染、心内膜炎和败血症。了解细菌如何以及在哪里攻击可以帮助开发新的治疗方法和疫苗,但到目前为止,这还很困难,因为其约束力仍然难以捉摸。

现在,由伊夫Dufrene在布鲁塞尔的鲁汶天主教大学琼纪勤爱尔兰都柏林三一学院的一名研究人员使用AFM测量了细菌病原体和它们在皮肤细胞角质层上的特定配体之间的粘附力。科学家们固定了一只金黄色葡萄球菌粘胶探针上的细菌。然后,他们用多参数成像测量了细菌和固定角质细胞之间的相互作用力,这是一种最近发现的AFM模式,可以对活细胞的表面结构进行成像,同时绘制它们的机械和粘附特性。

这种方法产生了细菌-宿主粘附图,其中包含了关于两者之间作用力的前所未有的信息金黄色葡萄球菌还有人的皮肤。细菌细胞表面的粘连蛋白与角质层最外层细胞上角质化细胞上的靶配体之间的多重结合导致了这种粘附。这些相互作用在缺乏表面粘附素的细菌突变体上不存在,证实了这一解释。

Dufrêne希望这项技术也适用于其他细菌。他说,他将特别研究湿疹患者皮肤上的角质细胞,以及这些人身上的细菌菌株,以提高对这种使人衰弱的疾病的认识。和Pieter Dorrestein来自美国加州大学圣地亚哥分校(University of California - San Diego)的他利用质谱技术研究皮肤上的微生物群落,可以想象出这种技术在皮肤之外的应用。“我们可以利用这些工具来了解微生物是如何与牙齿上的菌斑相互作用的,或者肠道微生物是如何通过肠道上皮屏障与宿主细胞相互作用的。”