来源：国家动物健康与食品安全创新联盟
近日，华南农业大学生命科学学院邓诣群教授团队在Journal of Hazardous Materials期刊（中科院一区TOP期刊，影响因子12.2）上在线发表了题为“Role and mechanism of the outer membrane porin LamB in T-2 mycotoxin-mediated extensive drug resistance in Escherichia coli”的研究论文。这项研究深入探讨了霉菌毒素如何影响抗生素耐药性的进化，并揭示了特定孔蛋白在此过程中扮演的重要角色。
研究指出，抗生素耐药性已经成为全球公共健康和环境保护面临的一大挑战。细菌的细胞膜作为抵御外部不利条件的第一道防线，其中的膜蛋白对于细菌适应环境变化和建立耐药性至关重要。T-2毒素是一种由镰刀菌产生的高毒力A类单端孢霉烯族霉菌毒素，也是主要的食物和环境污染物之一。本研究发现，即使是在较低浓度下，T-2毒素也能促使大肠杆菌(E. coli)展现多药耐药性特征。进一步的实验证明，在极低浓度（10^-5 ng/mL）的持续暴露下，T-2毒素可以使E. coli ATCC 25922菌株对13种重要抗生素产生稳定耐药性，这些抗生素的最小抑制浓度增加了16至数千倍。通过转录组学分析，研究团队认为这种耐药性的增强可能与细菌膜转运机制、应激响应以及mal基因簇内的某些基因表达水平的变化密切相关。具体来说，T-2毒素通过减少外膜孔蛋白LamB的表达来降低细胞膜的渗透性，一方面促进了自身进入细胞，另一方面则减少了细胞内部T-2毒素和抗生素的累积量，进而加速了耐药性的形成过程。LamB在大肠杆菌的广谱耐药性（XDR）中起到了核心作用，尤其是在阻止最后手段使用的抗生素进入细胞方面，这给现有的治疗方法带来了更大的挑战。此外，研究还发现LamB与T-2毒素及几种关键抗生素之间存在高亲和力，包括美罗培南、亚胺培南、头孢他啶和头孢吡肟，它们之间的结合自由能值分别为-2.93、-2.58、-2.53和-4.3 kcal/mol。
该研究不仅证明了即使是微量的霉菌毒素也可能对人类健康造成严重影响，还强调了控制此类污染物的重要性，并为抗生素耐药性的研究提供了新的视角。同时，它也提示我们，T-2毒素对细菌生理状态的影响值得重视，未来的研究应当涵盖更广泛的毒素浓度范围，以便更准确地评估其剂量-效应关系及可能存在的阈值效应。生命科学学院青年教师邓凤如及其指导的2024届硕士毕业生赵莉为共同第一作者，邓诣群教授为通讯作者。该研究得到了广东省自然科学基金-面上项目和国家自然科学基金项目的资助。
