Cell：先进技术看清楚菌毛带来的重要感染

一项研究发现，最常见的尿路感染(UTIs)致病菌利用一种奇怪的、弹簧样的减震器在其他细菌无法生存的地方存活下来并大量繁殖。通过更好地了解这些病菌将自身锚定在尿道内壁上的机制，医生们能够设计出一些新药和疫苗来阻止它们。

这一研究成果公布在Cell杂志上。

这一细菌是一种大肠杆菌，导致了高达90%的尿路感染。其极擅长抓握，利用称作为菌毛（pili）的微小触手样的附件将自身捆绑在尿道内壁上。当遭受猛烈的尿流时，卷曲的菌毛弯曲得像一根老式的电话线一样，让细菌能够承受住这场“巨大的飓风”。

弗吉尼亚大学医学院生物化学与分子遗传学研究人员说Edward H. Egelman说：“如果一些东西非常坚硬，它通常也非常脆弱。这就是飞机机翼要安装襟翼，摩天大楼采用弯曲设计的原因。而尿路感染致病菌的菌毛还不止如此——它不止弯曲，还可以完全展开，这就是它能够在这样大的力量下存活下来而不会遭到破坏的机制。我们在原子细节上揭示出了这一点。”

Egelman与英国伦敦大学学院/ Birkbeck结构与分子生物学研究所的同事们合作，对组装的菌毛进行了有史以来最详细的描述。英国的研究人员利用“钻石光源”(Diamond Light Source)一种强大的冷冻电子显微镜完成了亚纤维结构成像。

认识菌毛的形状和结构是开发出一些方法来阻止细菌设立办事处，生成常见且往往令人痛苦的感染的一个关键步骤（据估计，一半以上的妇女会在她们的一生中发生尿路感染）。例如，医生或许能开发出一些药物来阻止菌毛在泌尿道立足。这是一个令人兴奋的前景。

Egelman说：“这些菌毛对于感染至关重要，它们非常强有力地将细菌附着在泌尿道内壁上。如果不组装这些菌毛，病菌根本无法感染。它们会被直接冲走。”

英国皇家院士、英国伦敦大学学院及Birkbeck 学院的Gabriel Waksman 博士说：“这些菌毛是重要的表面暴露的附件，细菌利用它们来识别和粘附宿主组织。它们还在生成细菌生物膜中起重要作用。直至最近，主要的挑战都是没有方法来确定这些附件的原子分辨率细节。显微镜发展改变了这一切。我们现在可以极高的分辨率生成这些菌毛的图像，获得前所未有的原子细节，阐明这些菌毛的功能。”

原文标题：

Structure of a Chaperone-Usher Pilus Reveals the Molecular Basis of Rod Uncoiling