金诺芬通过靶向硫醇稳态对铜绿假单胞菌发挥杀菌作用

铜绿假单胞菌对多种抗生素的内在耐药性由外膜通透性屏障与多药外排泵的协同作用所驱动，从而限制了针对该病原体的活性化合物的发现。为促进具有细胞内靶点的抗菌分子的鉴定，我们构建了一株高通透性的铜绿假单胞菌PA14菌株，该菌株缺失四种主要的Mex外排系统，并表达源自FhuA的超通透孔。该菌株对多种抗微生物剂的敏感性显著提高。对2,400种主要为FDA批准的化合物进行筛选后，我们鉴定出抗风湿药物金诺芬（auranofin）是一种强效抑制剂，并且对该高通透性菌株表现出杀菌活性。通过筛选耐药突变体，我们鉴定出MexQ外排泵中的功能获得性突变，表明MexP-MexQ-OpmE外排系统底物特异性的改变能够降低对金诺芬的敏感性。为探究其作用机制，我们分析了硫氧还蛋白和谷胱甘肽氧化还原系统缺陷的突变体。破坏硫氧还蛋白通路并未影响敏感性，而谷胱甘肽缺陷突变体则对金诺芬表现出超敏感性。外源性谷胱甘肽能够恢复耐药性，且细胞内硫醇含量测定显示，金诺芬会耗竭细胞硫醇库，这与其可被谷胱甘肽直接中和相一致。这些发现支持这样一种模型：金诺芬通过破坏铜绿假单胞菌中依赖谷胱甘肽的硫醇稳态发挥作用。更广泛而言，本研究表明，克服通透性和外排屏障是揭示已批准药物对革兰氏阴性病原体抗菌活性的一种有效策略。

铜绿假单胞菌对多种抗生素的内在耐药性，是由外膜通透性屏障与多药外排泵的协同作用所驱动的，这限制了针对该病原体的活性化合物的发现。为促进具有胞内作用靶点的抗菌分子的鉴定，我们构建了一株高通透性的铜绿假单胞菌 PA14 菌株，该菌株缺失四种主要的 Mex 外排系统，并表达来源于 FhuA 的高通透孔。该菌株对多种抗菌剂的敏感性显著提高。在对 2,400 种以 FDA 批准药物为主的化合物进行筛选后，我们鉴定出抗风湿药物金诺芬（auranofin）是一种强效抑制剂，并且对该高通透性菌株表现出杀菌活性。对耐药突变体的筛选鉴定出 MexQ 外排泵中的功能获得性突变，表明 MexP-MexQ-OpmE 外排系统底物特异性的改变能够降低对金诺芬的敏感性。为探究其作用机制，我们分析了硫氧还蛋白和谷胱甘肽氧化还原系统受损的突变体。破坏硫氧还蛋白通路并不影响敏感性，而谷胱甘肽缺陷突变体则对金诺芬呈现超敏感性。外源性谷胱甘肽能够恢复耐药性，且细胞内巯基测定显示，金诺芬会耗竭细胞巯基库，这与谷胱甘肽对其进行直接中和的机制一致。这些发现支持这样一种模型：金诺芬通过破坏铜绿假单胞菌中依赖谷胱甘肽的巯基稳态发挥作用。更广泛而言，本研究表明，克服通透性和外排屏障，是揭示已批准药物针对革兰氏阴性病原体抗菌活性的一种有效策略。

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🏷️ 金诺芬 铜绿假单胞菌 硫醇稳态 谷胱甘肽氧化还原系统 抗菌机制