当人体处于应激状态时，会释放多种激素，其中儿茶酚胺类物质（如多巴胺、肾上腺素）水平会显著升高。长期以来，科学家们好奇这些“压力信号”是否会被病原菌利用，从而加剧感染。近日，一项由昆明理工大学许斌、王紫月、柴金梅及魏云林教授团队发表于BMC Microbiology的研究取得了重要突破。其中该研究中的saeS基因敲除金黄色葡萄球菌由微谨生物构建，为揭示该基因在多巴胺介导的毒力调控中的核心作用提供助力。

 

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研究背景：当“压力激素”成为细菌的“武器”

金黄色葡萄球菌是一种常见的食源性及条件致病菌。过往研究表明，宿主来源的儿茶酚胺类激素（如肾上腺素、去甲肾上腺素）能

促进多种病原菌的生长和毒力。然而，多巴胺虽然同属此类，其具体作用机制，尤其在金黄色葡萄球菌中，一直缺乏系统性的研究。这项研究正是为了解答：多巴胺是否会影响金黄色葡萄球菌的致病能力？其背后又隐藏着怎样的分子机制？

主要发现：多巴胺让金黄色葡萄球菌“如虎添翼”

研究团队通过一系列精密的表型实验和多组学分析，揭示了多巴胺对金黄色葡萄球菌ATCC 25923的“全面助推”效应：

1. 细菌的主动“摄取”：实验证明，金黄色葡萄球菌能够主动摄取环境中的多巴胺分子，且这一过程在铁离子存在时更为高效。

2. 致病表型的全面增强：

(1) 增殖加速：在100μM多巴胺处理下，细菌生长速率显著提升。

 

多巴胺对金黄色葡萄球菌ATCC 25923生长的影响

(2) 毒力飙升：溶血素、肠毒素等关键毒力因子的产量显著增加，在小鼠感染模型中，多巴胺预处理组小鼠的脾、肝、肺等器官内的细菌载量远高于对照组。

(3) 生物膜形成与运动能力增强：细菌的集群运动能力和生物膜形成能力均得到加强。

(4) 耐药性增加：多巴胺暴露后，金黄色葡萄球菌对多种临床常用抗生素（如四环素、链霉素等）的最低抑菌浓度（MIC）显著升高。

机制解析：锁定核心“开关”——SaeRS双组分系统

多巴胺究竟是如何发挥这些作用的？通过转录组学、蛋白组学和代谢组学的联合分析，研究人员发现，多巴胺处理导致了117个基因的差异表达和91个蛋白的差异表达。其中，最关键的线索指向了SaeRS双组分系统——一个在金黄色葡萄球菌中调控毒力、黏附等关键生命活动的核心信号通路。

为了验证这一猜想，研究者利用微谨生物提供的基因敲除技术服务，构建了saeS基因敲除株（ΔsaeS）。结果令人振奋：

  • 在敲除株中，多巴胺对上述所有致病表型（生长、毒力、生物膜、耐药性等）的增强效应均被显著削弱甚至消除。
  • 这一结果强有力地证明了，SaeRS是介导多巴胺调控金黄色葡萄球菌毒力的主要信号通路。

此外，研究还发现多巴胺能同步激活Agr群体感应系统，提示其调控网络可能存在多重通路协同作用。

科研意义与展望

这项研究首次系统地阐明了多巴胺通过激活SaeRS系统，全方位增强金黄色葡萄球菌致病性的分子机制。它不仅揭示了“宿主压力”与“细菌感染”之间一条全新的分子桥梁，也为临床治疗提供了重要启示：在应激状态下或使用儿茶酚胺类药物治疗时，需警惕其潜在的增加感染风险。同时，靶向SaeRS双组分系统，或可成为未来开发抗毒力药物的新策略。