细菌糖衣的新差异

　　许多致病细菌，如肺炎链球菌(S. pneumoniae)，都被包裹在一种叫做荚膜多糖(CPS)的糖层中。这一层通常对感染至关重要。在一项突破性的发现中，CPS帮助细菌在人类呼吸道定植的特征被确定。研究表明，CPS胶囊的结构及其连接和组合的类型对细菌更好地附着和生存在人类上呼吸道和下呼吸道的内壁非常重要。

　　

肺炎链球菌是导致肺炎、败血症和脑膜炎的主要原因。总的来说，这些感染是老年人和幼儿发病和死亡的主要原因。为了对抗这些致命的感染，注射肺炎球菌疫苗以刺激产生针对CPS的抗体。然而，细菌可以操纵它们的CPS结构来逃避这些抗体。这种生化战争导致肺炎链球菌产生一百多种cps，这增加了生产有效疫苗的挑战。虽然CPS的多样性得到了很好的认识，但究竟是什么使CPS成为细菌的致命武器尚不清楚。

许多致病细菌，如肺炎链球菌(S. pneumoniae)，都被包裹在一种叫做荚膜多糖(CPS)的糖层中。这一层通常对感染至关重要。新加坡国立大学永禄林医学院(NUS Medicine)的科学家们有了一项突破性的发现，他们发现了CPS帮助细菌在人类呼吸道定居的特征。研究表明，CPS胶囊的结构及其连接和组合的类型对细菌更好地附着和生存在人类上呼吸道和下呼吸道的内壁非常重要。

为了挑战人们普遍持有的观点，即肺炎链球菌中结构多样的CPS胶囊在促进细菌定植方面具有相同的功能，由新加坡国立大学医学院传染病转化研究项目的助理教授Chris Lok-To Sham和研究生Jade Chun Ye-Yu领导的团队构建了细菌突变体，显示肺炎链球菌中发现的84种CPS中的一种。然后将这些突变体引入呼吸细胞，研究它们与呼吸道结合的能力。使用分子条形码来区分菌株，研究小组检查了这些突变体中不同的CPS是否会影响鼻和支气管细胞的结合。

结果表明，含有鼠李糖残基的CPS与气道细胞结合较差，而含有聚糖基序的CPS与气道细胞结合较强。实验表明，CPS的结构构型和类型对人体气道附着强度和存活起着重要作用。

“过去，科学家们认识到，在细菌中发现的蛋白质不是偶然的，它们确实有一定的作用。细菌对其胶囊上的某些类型的糖和特定的糖链表现出偏好。我们的研究证明，其中一些组合有利于细菌，因为它们有助于在人类呼吸道定居。这一发现将更多地阐明未来疫苗中包含的CPS类型的范围，因为目前针对肺炎链球菌的疫苗不包括细菌产生的许多类型的CPS，”来自新加坡国立大学医学院微生物学和免疫学系的Jade Chun补充道。

Ye-Yu Chun, Kai Sen Tan, Lisa Yu, Michelle Pang, Ming Hui Millie Wong, Rei Nakamoto, Wan-Zhen Chua, Amanda Huee-Ping Wong, Zhe Zhang Ryan Lew, Hsiao Hui Ong, Vincent T. Chow, Thai Tran, De Yun Wang, Lok-To Sham. Influence of glycan structure on the colonization of            Streptococcus pneumoniae            on human respiratory epithelial cells. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2023; 120 (13)