一氧化碳是臭名昭著的無聲殺手，其能在幾分鐘內(nèi)致人死亡，盡管其對(duì)人是致命性的，但一些微生物卻依賴一氧化碳來生長(zhǎng)，并能以其作為生存的能源。近日，一項(xiàng)刊登在國際雜志The ISME Journal上的研究報(bào)告中，來自莫納什大學(xué)的科學(xué)家們通過研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)無法獲取其它營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)時(shí)，某些病原體或會(huì)依賴于一氧化碳來生存。

圖片來源：Monash University

文章中，研究人員重點(diǎn)對(duì)分枝桿菌進(jìn)行研究，其能引發(fā)包括肺結(jié)核、麻風(fēng)病和布路里潰瘍等多種疾病，在感染期間，這些分枝桿菌會(huì)處于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)匱乏的有害環(huán)境中，這意味著其能夠其能做任何事情來獲取額外的能量，而這些都是非常有利的。研究者Paul Cordero表示，當(dāng)微生物細(xì)胞缺乏其所喜歡的能量時(shí)，它們生存的另外一種方式就是清除一氧化碳等氣體，其能將一氧化氮分解成為基本成分，從而為細(xì)胞提供足夠的能量來維持生命。

研究者表示，一種名為一氧化碳脫氫酶的酶類能幫助分枝桿菌從一氧化碳中獲取能量，當(dāng)獲取的能量不足以促進(jìn)其生長(zhǎng)時(shí)，研究者發(fā)現(xiàn)，一氧化碳的消耗則會(huì)促進(jìn)分枝桿菌長(zhǎng)時(shí)間地存活；研究結(jié)果表明，結(jié)核分枝桿菌或能通過利用一氧化碳來在宿主組織中生存。自古以來，結(jié)核病就與人類共存，而且其至今仍然是全球人群所面臨的主要衛(wèi)生負(fù)擔(dān)，這種細(xì)菌感染了全球四分之一的人口，同時(shí)其也是引發(fā)世界范圍內(nèi)人群因傳染病死亡的主要原因。

長(zhǎng)期以來，研究人員一直知道，結(jié)核分枝桿菌能利用一氧化碳，但并不清楚其中的原因和分子機(jī)制，基于本文研究結(jié)果，研究者預(yù)測(cè)，其能利用一氧化碳在人體肺部組織中繁衍生存；機(jī)體的免疫細(xì)胞實(shí)際上會(huì)制造出少量的一氧化碳，這就能夠促進(jìn)結(jié)核分枝桿菌利用其作為休眠的能量來源；休眠能夠促進(jìn)結(jié)核分枝桿菌在患者體內(nèi)存活數(shù)年，潛伏感染也并不會(huì)產(chǎn)生任何癥狀，但其卻足以引發(fā)全面爆發(fā)的肺結(jié)核，比如當(dāng)個(gè)體免疫功能受損時(shí)就有可能發(fā)病。

最后研究者表示，本文研究闡明了分枝桿菌生存的分子機(jī)制，或有望幫助后期開發(fā)新型療法抵御諸如肺結(jié)核等多種人類傳染病。

原始出處：

Paul R. F. Cordero, Katherine Bayly, Pok Man Leung,et al. Atmospheric carbon monoxide oxidation is a widespread mechanism supporting microbial survival, The ISME Journal 2019.