

正如细菌一样继续对抗生素产生更大的耐药性,就会更难治疗细菌感染,导致更严重的疾病住院时间更长,死亡率更高。
作为弗吉尼亚理工大学的一名本科生,梅根·奥哈拉有一个独特的机会来研究细菌是如何在表面上移动的。这个过程被称为抽搐运动-;师从生物科学教授杨兆民。这种运动使细菌能够迅速在包括组织和医疗植入物在内的新表面上定居。
O’hara经过两年的研究,发现了表面性质在促进或阻止这种运动中发挥关键作用的惊人发现。这项研究最近发表在美国微生物学会(American Society for Microbiology)的主要开放获取期刊mSphere上。
抽搐是由被称为IV型菌毛(T4P)的微小结构驱动的。它们是某些细菌武器的一部分,使它们能够感染并对人类造成伤害。不像其他形式的细菌运动,如游泳或蜂群,抽搐运动发生在固体或半固体表面。抽搐运动是一种与许多拥有T4P的细菌相关的运动形式,其中一些细菌具有抗生素抗性。
结晶紫染色法观察抽搐运动。图片由梅根·奥哈拉提供。
奥哈拉是该研究的主要作者,于2024年毕业,获得微生物学学士学位。他说:“我们希望与这些抗生素耐药性高的病原体合作,比如世界卫生组织确定的那些病原体,因为它们对人类健康构成了更大的风险。”
世界卫生组织将抗菌药物耐药性列为全球健康的十大威胁之一,2019年全球估计有127万人直接死于耐药性感染。如果没有任何干预,这个数字预计到2050年将上升到1000万。
这项研究揭示了一个意想不到的发现,研究人员能够确定T4P在运动中的功能取决于表面的性质。他们的研究表明,胆汁盐和其他清洁剂通过改变表面的亲水性而不是影响细菌的生物学特性来增强细菌的蠕动。换句话说,通过操纵表面特性,可以改变T4P的功能。
梅根·奥哈拉(Megan O'Hara)于今年5月毕业,她主修微生物学双学位,主修生物医学和生物科学,辅修化学。除了获得生物科学系的两个奖项外,她还是弗吉尼亚理工大学的总统学者。图片由梅根·奥哈拉提供。
奥哈拉说:“了解T4P非常重要,因为它是我们所说的关键毒力因素。”“我们称之为关键的原因是,在许多物种中,一旦你删除了T4P,细菌就不能再引起感染。”
奥哈拉现在是加州大学圣地亚哥分校生物医学科学专业的一年级博士生。作为一名本科生和弗吉尼亚理工大学校长学者,她获得了生物科学系的两个奖项,包括Buikema和Galway本科生研究奖和David Lyerly夏季奖学金。
杨说:“我为梅根作为弗吉尼亚理工大学本科生所取得的成就感到骄傲。”“她是一位教授梦寐以求的大学生,聪明、上进、独立。一名本科生成为一篇主要研究论文的主要作者,这是非同寻常的。”
这项研究得到了美国国家科学基金会和弗吉尼亚理工大学新兴人畜共患病和节肢动物传播病原体中心的试点资助,杨是该中心的附属教员。