【挑嘴】的金黃葡萄球菌！

【挑嘴】的金黃葡萄球菌！

惡名昭彰的金黃葡萄球菌(Staphylococcus aureus)會導致食物中毒(food poisoning)、腦膜炎(meningitis)、休克等病症。像一般細菌一樣，在葡萄球菌的繁殖過程中，鐵元素攝取也是必要的。

美國芝加哥大學微生物學家Olaf Schneewind與其研究團隊發現：金黃葡萄球菌其實是蠻挑嘴的，它們特別偏好特定來源的鐵元素，尤其血紅素(Hemoglobin)中的鐵元素，更是它們的最愛，此外，鐵元素得取的與否跟病菌的兇猛程度也是息息相關。

紅血球具攜帶血紅素的功能，血紅素內的亞鐵能與氧氣結合，形成氧合血紅素(oxyhemoglobin)，這種結合會受酸鹼值、溫度等因素所影響。此外，許多藥物也會使血紅素中的亞鐵轉換成三價的鐵離子，形成高鐵血紅素(methemoglobin)，如果血液中含有大量高鐵血紅素，皮膚就會變得藍黑。

在這份刊登於2004年九月份《科學》期刊的研究報告中，研究人員利用同位素標記化合物後，給予金黃葡萄球菌進行攝取，藉以追蹤金黃葡萄球菌的『飲食習慣』。文章中指出：相較於從運鐵蛋白質(transferring)獲得鐵元素，金黃葡萄球菌更偏好從血紅素中取得該項元素。

在得知金黃葡萄球菌選擇鐵元素的特殊喜好後，Olaf Schneewind與其研究團隊進一步分析金黃葡萄球菌的基因組，並辨識出一段與金黃葡萄球菌攝取血紅素內亞鐵離子有關的基因，hts(heme transport system)。接著，研究人員讓hts基因失活，並將這經過基因修飾的金黃葡萄球菌(htsB 和htsC)與正常的金黃葡萄球菌分別感染線蟲(C. elegans)與小鼠。實驗發現：正常金黃葡萄球菌在四十八小時內造成了近80%的線蟲死亡，在受感染的小鼠肝臟、腎臟組織也發現膿瘡出現。相反的，hts基因失活的金黃葡萄球菌則顯得溫和許多，即使四十八小時後，大多數的線蟲的存活狀況仍然相當良好，小鼠的器官也沒有顯著的傷害。

這項研究成果暗示著：透過影響金黃葡萄球菌對鐵元素的攝取能力，可以減弱病菌對宿主所造成的破壞；換句話說，釐清響金黃葡萄球菌的『用鐵』偏好，除了大大有助於藥物研發之外，也可望有益於病菌感染的症狀減緩。

原始論文：
Iron-source preference of Staphylococcus aureus infections. Science. 305：1626 (2004)