重新审视Haemophilus influenzae的氨苄西林和头孢他啶的突变性耐药研究 背景与研究动机 Haemophilus influenzae（流感嗜血杆菌）是一种机会性细菌病原体，能够引发严重的呼吸道感染及侵袭性感染，如败血症和脑膜炎，特别是在婴儿、老年人和免疫力低下的个体中。近年来，随着β-内酰胺酶阴性氨苄西林耐药（BLNAR，β-lactamase-negative ampicillin-resistant）菌株的出现，以及基因型和表型耐药性之间的不明确关联，临床经验性治疗和患者管理面临严峻挑战。 β-内酰胺类药物如氨苄西林曾是治疗H. influenzae感染的首选，但由于氨苄西林耐药菌株的不断增加，许多国家的治疗方案已经向包含β-内酰胺酶抑制剂的联合治疗或第三代头孢菌素转变...

基于纳米孔测序技术的血流感染病原体识别与抗生素耐药性预测研究 学术背景 血流感染（Bloodstream Infections, BSI）是一种严重的临床疾病，通常通过血培养阳性结果和全身性感染症状来诊断。血流感染可以由多种病原体引起，包括细菌、真菌和病毒，且其发病率在全球范围内呈上升趋势。随着抗生素的广泛使用，多重耐药（Multidrug-Resistant, MDR）微生物的出现使得血流感染的治疗变得更加复杂和具有挑战性。传统的病原体识别和抗生素敏感性测试（Antimicrobial Susceptibility Testing, AST）通常需要2-5天的时间，这在一定程度上延误了患者的治疗时机。 近年来，快速AST设备的出现（如Accelerate PhenoTest BC系统和Q-...

基于长读长测序的多重耐药微生物基因组监测研究 学术背景 多重耐药微生物（Multidrug-Resistant Organisms, MDROs）是全球公共卫生的重大威胁。这些微生物对多种抗生素产生耐药性，导致感染难以治疗，增加了医疗负担。为了有效监测和控制MDROs的传播，准确识别其耐药基因、分子类型变化以及传播路径至关重要。传统的分子分型方法，如脉冲场凝胶电泳（Pulsed-Field Gel Electrophoresis, PFGE）和多位点序列分型（Multi-Locus Sequence Typing, MLST），虽然在过去发挥了重要作用，但其分辨率较低、操作复杂且成本高昂。近年来，基于全基因组测序（Whole-Genome Sequencing, WGS）的方法逐渐成为主流，...

百年草标本揭示葡萄藤皮尔斯病的传播历史：研究综述 葡萄藤皮尔斯病（Pierce’s Disease, PD）是一种严重威胁葡萄种植业的植物疾病，其由名为Xylella fastidiosa（木质部快速死亡细菌）中的快速死亡亚种（Xylella fastidiosa subsp. fastidiosa，简称Xff）引起。然而，这一病原体的地理起源、传入美洲的时间，以及传播路径均存在诸多科学争议。为解决上述问题，由Monica A. Donegan等科学家主导，分别来自加州大学伯克利分校（University of California, Berkeley）、法国国家自然历史博物馆（Museum National d’Histoire Naturelle, CNRS, Paris）及其他研究机构...

研究亮点：胞内代谢物如何调控蓝藻从代谢休眠中苏醒 研究标题：“Metabolite-level regulation of enzymatic activity controls awakening of cyanobacteria from metabolic dormancy” 该研究发表于《Current Biology》 (2025年1月6日)，由Sofía Doello领导完成，来自德国图宾根大学、卡塞尔大学及其他研究机构的多位学者参与。本文揭示了胞内代谢物如何通过调控关键酶的活性，控制蓝藻从代谢休眠状态转变为活跃状态的过程。文章强调了代谢物水平调控（metabolite-level regulation）在微生物环境适应中的关键作用。 背景：氮饥饿与蓝藻代谢休眠 蓝藻（Cyano...

毒蛙生物碱与皮肤微生物群落多样性及代谢功能的科学发现 背景与研究意义 毒蛙（Dendrobatidae）作为一种具有特殊防御机制的两栖动物，其皮肤中富含生物碱（alkaloids）化合物往往具有广泛的抗菌作用。然而，这些毒蛙皮肤的微生物群落如何受到生物碱的影响却鲜有研究。皮肤微生物群（microbiome）被认为对宿主生物的健康至关重要，可能在宿主的免疫防御、毒性维持及生态适应中发挥关键作用。已有研究表明，外源化学物质可能显著改变宿主体内或体表的微生物群落组成，但毒蛙体表生物碱的具体影响机制尚不清楚。为了填补这一知识空白，这篇由Stephanie N. Caty等人撰写并于2025年1月6日发表在《Current Biology》上的研究，展开了对毒蛙皮肤微生物群落多样性及其代谢功能的深入探...

革命性的自供电葡萄糖监测机制：基于微生物孢子的微工程纸基平台 学术背景 糖尿病是一种慢性代谢疾病，其特征是血糖水平升高，可能导致心血管疾病、视网膜病变、肾衰竭和神经病变等严重并发症。全球糖尿病患者的数量预计将从2021年的5.29亿增加到2050年的13亿，因此有效的血糖监测变得尤为重要。尽管目前的医疗手段无法治愈糖尿病，但通过血糖监测，患者可以更好地管理病情，预防并发症的发生。 传统的血糖监测设备通常依赖于酶基电化学传感器，这些传感器虽然具有高选择性和便携性，但酶的降解问题限制了其使用寿命和稳定性。近年来，研究人员开始探索非侵入式、连续监测的血糖监测技术，如通过汗液、唾液和泪液等生物体液进行监测。然而，现有的连续血糖监测系统（CGM）通常只能持续几天，并且需要特定的储存条件以维持其性能。 ...

基于光纤的表面增强拉曼光谱传感器用于快速多重检测生禽中的食源性病原体 学术背景 食源性疾病是全球公共卫生的重大挑战，其中沙门氏菌（Salmonella）是导致食源性疾病的主要病原体之一。仅在美国，每年就有135万例感染、26,500例住院和420例死亡病例。尽管有国家层面的改进目标，但美国的沙门氏菌感染率在过去三十年中几乎没有变化。家禽产品，尤其是鸡肉和火鸡产品，是沙门氏菌感染的主要来源，约占沙门氏菌病病例的23.4%。美国疾病控制与预防中心（CDC）估计，每25个在超市出售的鸡肉包装中就有一个被沙门氏菌污染。沙门氏菌每年给美国带来的经济损失高达41亿美元，包括医疗费用、生产力损失和死亡。 目前，沙门氏菌的检测方法主要依赖于聚合酶链式反应（PCR），该方法至少需要24小时（包括富集、样品准备...

呼吸道微生物组与儿童RSV感染严重程度及症状持续性的关联研究 学术背景 呼吸道合胞病毒（Respiratory Syncytial Virus, RSV）是导致婴幼儿呼吸道感染和住院的主要原因之一。尽管已知早产、先天性心脏病和支气管肺发育不良是严重感染的风险因素，但即使是健康的足月婴儿，RSV感染也可能导致严重疾病，甚至需要进入儿科重症监护室，并可能引发长期的健康问题，如持续性喘息。RSV感染的严重程度可以从普通感冒到严重的细支气管炎伴呼吸衰竭不等，这表明其他宿主因素或环境因素可能调节疾病的严重程度。 近年来，多项研究发现，早期呼吸道微生物群落的组成与后续呼吸道感染的风险有关。尽管机制尚未完全明确，但这些发现可能通过微生物群的免疫调节或早期微生物事件的免疫印记来解释。然而，目前尚不清楚早期微...

SARS-CoV-2的持续进化驱动其逃逸mRNA疫苗诱导的体液免疫 学术背景 自2019年底SARS-CoV-2病毒首次出现以来，该病毒经历了持续的进化，产生了多个变异株。这些变异株通过突变增强了其传播能力和免疫逃逸能力，尤其是针对疫苗诱导的体液免疫。尽管mRNA疫苗在预防COVID-19感染、住院和死亡方面表现出显著效果，但随着Omicron等变异株的出现，疫苗的有效性逐渐减弱。为了应对这一挑战，研究人员不断更新疫苗配方，但病毒的快速进化仍然对疫苗的有效性构成威胁。 本文由Alex L. Roederer、Yi Cao、Kerri St. Denis等来自Ragon Institute of MGH, MIT, and Harvard的研究团队撰写，于2024年12月17日发表在《Cell...