中國微生物菌種查詢網(wǎng)微生物在我們的身體表面大量繁殖?，F(xiàn)存的物種不僅僅是一個隨機組合；相反，它們是一個生物體群落，特別適合當(dāng)?shù)氐臏囟取穸?、養(yǎng)分利用率和宿主防御能力。金黃色葡萄球菌是最常見的細菌寄生菌之一。金黃色葡萄球菌通常存在于鼻腔、呼吸道和生殖組織中而不會引起疾病，但與許多其它常駐細菌不同，金黃色葡萄球菌具有引起潛在致命感染的能力。
在過去的50年里，金黃色葡萄球菌對抗生素的耐藥性已經(jīng)成為一個日益嚴重的問題，而被稱為耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）的菌株對抗生素甲氧西林和其他甲基化青霉素類抗生素的治療產(chǎn)生耐藥性，在全球范圍內(nèi)引起醫(yī)院和社區(qū)獲得性感染。Gerlach等人在《Nature》上描述了一種先前未知的機制，其中病毒影響免疫系統(tǒng)是否識別MRSA，揭示可能在確定該細菌是否無害或致病的過程中平衡的過程。
金黃色葡萄球菌屬于革蘭氏陽性菌群，被描述為存在于正常人類微生物宿主和致病有機體之間的邊緣。這種細菌似乎有能力探測宿主虛弱的跡象，比如疾病導(dǎo)致的免疫防御減弱。當(dāng)檢測到這一點時，細菌的數(shù)量會增加到可以導(dǎo)致宿主死亡的水平。調(diào)節(jié)宿主——微生物相互作用的因素是復(fù)雜的，除了宿主的防御外，這種相互作用還會受到其他細菌存在與否的影響。Gerlach和他的同事說，在MRSA環(huán)境中，病毒也可能是影響宿主——微生物相互作用的混合物的一部分。
在革蘭氏陽性細菌中，細胞壁含有被稱為壁強酸（WTA）的聚合物，由核糖醇磷酸鹽或甘油磷酸鹽分子組成，可構(gòu)成細胞壁質(zhì)量的一半。與另一種主要的細胞壁成分肽聚糖不同，肽聚糖是一種多孔的、相對不溶解的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而WTA則是一種高度水化的凝膠狀物質(zhì)，填充了肽聚糖鏈之間的大部分空間。WTA提供了一種可溶性基質(zhì)，所有物質(zhì)在到達細菌細胞膜之前都要通過它，從而影響細菌對離子、營養(yǎng)物質(zhì)、蛋白質(zhì)和抗生素的獲取。在金黃色葡萄球菌中，WTA由d-核糖醇磷酸鹽單元組成，與肽聚糖交聯(lián)，WTA功能由氨基酸d-丙氨酸和N-乙酰葡糖胺（GlcNAc）7分子與核糖醇-磷酸酯聚合物的連接來調(diào)節(jié)。
Gerlach和同事決定研究細菌對免疫系統(tǒng)防御的逃避是否可能是MRSA菌株能夠達到足夠高的細菌數(shù)量導(dǎo)致疾病的原因之一。研究人員對MRSA菌株的基因組序列進行了研究，以識別編碼修改WTA酶的基因。這表明，一些MRSA菌株編碼一種稱為TarP的酶，這種酶催化在核糖核酸中一個特定的碳原子（稱為C3）將GlcNAc添加到磷酸核糖核酸中。通常情況下，GlcNAc是通過一種叫做TarS的相關(guān)酶作用而被添加到C4碳不同的位置。
令人驚訝的是，TarP編碼序列是病毒來源的，在金黃色葡萄球菌中被一種稱為噬菌體的細菌病毒感染后發(fā)現(xiàn)。TarP比其細菌對應(yīng)物TarS占優(yōu)勢，即，如果兩種酶都存在，則GlcNAc連接在核糖的C3碳上而不是在C4碳上。金黃色葡萄球菌通常被控制，因為免疫系統(tǒng)具有檢測它的能力。然而，在小鼠中，通過TarP作用產(chǎn)生的WTA形式比通過TarS產(chǎn)生的WTA形式更不可能引發(fā)免疫應(yīng)答。
Gerlach和同事報道的這種病毒介導(dǎo)的金黃色葡萄球菌細胞壁的改變有兩個重要原因。首先，它強調(diào)了這樣一個事實：宿主和宿主微生物之間脆弱的休戰(zhàn)關(guān)系可能會受到擁有自身既得利益的第三方的干預(yù)。其次，鑒于耐藥細菌的增多，以及新抗生素在臨床應(yīng)用方面的發(fā)展有限，一些人把“后抗生素時代”稱為“時代的開始”。在這個時代，迫切需要制定新的戰(zhàn)略來管理感染。
我們現(xiàn)在正處于臨床時代的黎明，其目標(biāo)將是精確管理人類和微生物的相互作用，以促進健康和限制疾病。抗生素將繼續(xù)發(fā)揮關(guān)鍵作用，其他方法無疑也將發(fā)揮關(guān)鍵作用，包括使用糞便移植等技術(shù)替換人的腸道微生物，或使用噬菌體介導(dǎo)的清除不良微生物的方法。開發(fā)新診斷工具和更清楚地了解人類和微生物相互作用的性質(zhì)，將有助于確定最佳的方法。如果決定是否采用基于疫苗的方法或?qū)砜赡苁褂檬删w治療方法，關(guān)鍵考慮因素將包括了解細菌對噬菌體感染的易感性不同，并確定細菌基因組中噬菌體DNA的存在是否會影響人體細胞和定植于體內(nèi)的微生物之間的動態(tài)。
我們還不知道Gerlach和他的同事描述的噬菌體介導(dǎo)的WTA的改變是否會影響細菌在體內(nèi)的位置或者細菌細胞的數(shù)量。我們也不清楚，大多數(shù)人擁有的針對葡萄球菌的WTA抗體（似乎對免疫缺陷個體的感染沒有保護作用）是否是由金黃色葡萄球菌的存在造成的“干擾”。這種干擾會讓免疫系統(tǒng)忙于產(chǎn)生抗體，而這些抗體最終會出現(xiàn)在血流等無效的位置，無法消滅微生物。或者，這種低水平的免疫戰(zhàn)可能代表宿主與其寄生細菌之間的僵局。
很明顯，噬菌體編碼的TarP改變了金黃色葡萄球菌的免疫反應(yīng)性。在體外培養(yǎng)的人免疫細胞模型系統(tǒng)中，作者發(fā)現(xiàn)編碼TarP的金黃色葡萄球菌菌株從系統(tǒng)中清除的效果不如沒有TarP的金黃色葡萄球菌菌株。據(jù)報道，致病的革蘭氏陰性菌弗氏志賀菌在細菌細胞表面也發(fā)生了類似的噬菌體介導(dǎo)的改變，這些變化改變了微生物的抗體識別。