近日，一項(xiàng)刊登在國際雜志Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究報(bào)告中，來自紐約市立大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過研究或有望幫助開發(fā)治療艱難梭菌（clostridium difficile）感染的新藥，艱難梭菌會(huì)引發(fā)腹瀉、惡心、內(nèi)出血和潛在死亡，其對(duì)公眾健康會(huì)帶來嚴(yán)重威脅，每年在美國這種細(xì)菌都會(huì)感染大約50萬人，而且會(huì)造成1.5萬人死亡。

圖片來源：Xingjian Xu and Edwin Pozharski

如今，抗生素的過度使用越來越多地將病人置于醫(yī)療設(shè)施中，這樣就會(huì)使其面臨感染艱難梭菌的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也是使得某些菌株更加難以治療；這項(xiàng)研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)，艱難梭菌所釋放的一種毒素或能幫助他們開發(fā)新型藥物來阻斷這種毒素的功能，同時(shí)也能有效抑制細(xì)菌進(jìn)入人類細(xì)胞引發(fā)感染。

研究者Amedee de Georges博士表示，最危險(xiǎn)的艱難梭菌會(huì)釋放一種二元毒素（binary toxin），其能與細(xì)胞結(jié)合并產(chǎn)生一種成孔通道，從而使得細(xì)菌毒素能夠直接進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部引發(fā)損傷；文章中，研究人員結(jié)合了多種生物物理學(xué)成像技術(shù)對(duì)細(xì)菌所產(chǎn)生的二元毒素進(jìn)行成像和特征 分析，同時(shí)還能鎖定這些毒素的位置，相關(guān)信息就能幫助研究人員開發(fā)新型藥物來有效預(yù)防艱難梭菌的感染。

研究人員將低溫電子顯微鏡技術(shù)、X射線晶體學(xué)技術(shù)、核磁共振技術(shù)和小角X射線散射技術(shù)相結(jié)合，觀察并鑒別出了艱難梭菌所釋放的毒素的結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制，研究者認(rèn)為，艱難梭菌釋放的毒素是一種二元毒素，即其需要兩種組分才能發(fā)揮作用；同時(shí)這種二元毒素還會(huì)采用類似于炭疽毒素進(jìn)入細(xì)胞的方式來進(jìn)入宿主細(xì)胞，以此為研究起點(diǎn)，研究人員或有望闡明艱難梭菌與炭疽桿菌的差異。如今研究人員發(fā)現(xiàn)了兩種相似但卻不同形式的艱難梭菌毒素，其中一種能形成成孔通道，而另外一種則會(huì)形成一種看不見的通道，這或許就能為研究人員提供線索來設(shè)法抑制通道的形成并阻斷細(xì)菌進(jìn)入到宿主細(xì)胞內(nèi)。

如今研究人員在艱難梭菌毒素結(jié)構(gòu)域中鑒別出了一種新型的鈣結(jié)合位點(diǎn)，此前他們并未在任何其它類似的毒素中發(fā)現(xiàn)過這種類型的結(jié)構(gòu)結(jié)合，這就表明，這種新型的鈣結(jié)合位點(diǎn)或在調(diào)節(jié)艱難梭菌進(jìn)入細(xì)胞的過程中扮演著關(guān)鍵角色，后期研究人員還將繼續(xù)深入研究開發(fā)抵御艱難梭菌感染的新型藥物或療法。

原始出處：Xingjian Xu, Raquel Godoy-Ruiz, Kaylin A. Adipietro, et al. Structure of the cell-binding component of the Clostridium difficile binary toxin reveals a di-heptamer macromolecular assembly, Proceedings of the National Academy of Sciences (2020). DOI:10.1073/pnas.1919490117

原標(biāo)題：PNAS：科學(xué)家有望開發(fā)出治療艱難梭菌感染的新型藥物療法