近日，来自Emory University的Ammar Zafar 团队在《PLOS Pathogens》刊发表了题为“Aerobactin is a key driver of hypervirulent Klebsiella pneumoniae translocation and virulence”的重要研究成果。肺炎克雷伯菌是临床重要条件致病菌，高毒力株（hvKP)可引发肝脓肿、败血症等致命感染，且常与耐药基因叠加，临床治疗难度极大。该研究阐明气杆菌素（aerobactin）是高毒力肺炎克雷伯菌（hvKP）跨肠道屏障转移与致病的核心驱动因子，破解其从肠道定植到全身侵袭的关键谜题，为耐药高毒菌防控提供全新靶点。

该研究团队通过小鼠肠道定植模型与细胞实验证实，气杆菌素不影响肠道定植，却是hv跨肠道屏障的必需因子。构建气杆菌素合成缺陷株（iucA⁻）后发现，该菌虽能正常定植小鼠肠道，但与野生型菌株相比，在肝、脾、肾等器官的含菌量显著下降，小鼠存活率显著提升；全身感染模型中，缺陷株与野生株毒力无差异，明确气杆菌素特异性调控跨肠道屏障转移环节。机制解析显示，气杆菌素通过调控细菌高黏表型（HMV)发挥作用。铁限制环境下，气杆菌素缺失会导致hvKP的rmp基因簇过度激活，高黏表型异常增强，阻碍细菌黏附并入侵肠道上皮细胞；反之，气杆菌素介导的铁稳态可精准调控 HMV，保障细菌黏附能力，促进跨细胞途径完成易位。该机制在多株临床高毒力株中均保守，具备普适性。气杆菌素是 hvKP 毒力质粒编码的关键铁载体，此前仅知其助力铁获取、增强毒力。本研究首次揭示其调控细菌表面特性、驱动跨肠道屏障转移的全新功能，完善hvKP致病链条认知。

当前耐药与高毒叠加菌株肆虐，该成果意义重大。气杆菌素可作为高侵袭风险生物标志物，助力临床快速筛查高危菌株；同时，靶向气杆菌素或其调控通路，有望阻断 hvKP 侵袭进程，为感染防控与新药研发开辟精准方向。

图 1.虽然气杆菌素对胃肠道定植并非必需，但它是跨屏障转移和高致病性的必要条件

图2.气杆菌素促进hvKP1的依附、侵入和易位

原文链接：https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1014122

DOI：10.1371/journal.ppat.1014122