胃的pH值低至1.5-2.5,被認為是天然的抗菌屏障。大腸桿菌進入小腸后,酸性逐漸升高(pH值為4-6),這時細菌會迅速繁殖,最終讓宿主生病。
近日,由中國科學院青島生物能源與過程研究所(QIBEBT)的XIAN Mo 和ZHAO Guang教授領導的研究團隊發現了一種細菌耐酸新體系,該體系賦予大腸桿菌在pH值為4.2時的生長能力。

迄今為止,已報道了5種耐酸體系。這些耐酸系統能使大腸桿菌在胃酸中存活數小時,但它們在中等酸性條件下對大腸桿菌的快速繁殖沒有什么用。
新發現的CpxA系統可以直接通過組氨酸殘基質子化來感知酸化。它還將激活其同源調節蛋白CpxRx,以刺激fabA和fabB基因的表達,促進不飽和脂肪酸的生物合成,增加膜脂中不飽和脂肪酸的含量。
膜脂組成的變化降低了細胞膜的流動性和質子滲透性,增加了細胞內pH值的穩態。
實驗結果表明,該系統缺失的大腸桿菌突變株不能在小鼠腸道內生長。除大腸桿菌外,沙門氏菌、志賀氏菌、霍亂弧菌、鼠疫耶爾森菌、銅綠假單胞菌等病原菌也存在這種耐酸體系,可能成為抗菌藥物開發的新靶點。
該研究最近發表在Nature Communications雜志上。