关于人的自适应演化金黄色葡萄球菌在特应性皮炎期间增加疾病严重程度

背景：

留在人体组织上或人体组织中的微生物受到各种进化压力，包括与其他微生物的竞争相互作用，适应新型组织微环境，以及来自宿主的免疫防御。这些挑战可以沿多种路径推动遗传适应，这可能通过各种机制增强细菌存活。然而，由于细菌适应从一个轴的压力，它们与宿主生物的相互作用可能以意想不到的方式变化。鉴于组织驻留微生物的疾病范围涉及，重要的是要了解细菌突变如何在个体患者和更广泛的患者人群中如何影响疾病表型。在这个预印刷品中，关键等探索主持人的演变金黄色葡萄球菌在特应性皮炎（广告）的儿童中。S.金黄色葡萄球菌可以寄生在健康人的鼻腔通道上，但会扩散到AD患者发炎的皮肤上，并可能使病情恶化。Key的分析等识别定植和演化的模式以及驱动疾病严重程度的适应性进化的常见基因靶。

主要发现：

• 本研究深深特征是殖民化和演化模式金黄色葡萄球菌在AD患者中。大多数患者被一个谱系殖民殖民S.金黄色葡萄球菌，甚至那些由多个谱系殖民的人也显示出一个主导的谱系。这些谱系可能从主要扫描中出现，新的突变迅速传播并更换全面S.金黄色葡萄球菌多个身体遗址的人口。
• 在一个患者内，在患者中出现多个独立突变CAPD.基因，参与合成保护多糖胶囊。额外的截断突变CAPD.在其他五名患者中观察到。这种平行的进化事件可以是微生物组研究中适应性演化的强烈指标，实际上CAPD.突变体表明小鼠广告模型中的殖民增强，以及增强的疾病。重新检查以前测序的金黄色葡萄球菌基因组揭示了一种富集CAPD.相比之下的广告分离截断S.金黄色葡萄球菌从健康的个体或其他感染中分离出来，加强胶囊损失导致越来越感染的表型能够加剧AD的结论。

重要性：

这项工作是对遗传变异性和进化的极好深入探索S.金黄色葡萄球菌在一个人口S.金黄色葡萄球菌殖民化在疾病发病机制中强烈涉及。澄清内部和间间多样性，突变率和谱系扫描对于了解对人类疾病的细菌表型的动态贡献至关重要。另外，特应性皮炎内的囊状多糖的复发损失表明了特定的作用S.金黄色葡萄球菌在疾病中，突出胶粘物与宿主分子或细胞之间的直接相互作用的潜在作用S.金黄色葡萄球菌殖民化和疾病严重程度。这些发现可能导致新的靶向或基于微生物组的治疗方法S.金黄色葡萄球菌-exacerbated广告。

向作者提出前进/问题：

• 来自其他微生物的压力如何影响速度和性质金黄色葡萄球菌进化？例如，胶囊中的改变可能会暴露S.金黄色葡萄球菌来自其他抗微生物产品葡萄球菌本物种，如agr系统的分泌蛋白酶，抗生素或甚至法定传感肽所提出的（也发现在AD中均匀突变）。是否存在或不存在这些其他物种及其相关的“武器”，使其具有不同的轨迹S.金黄色葡萄球菌广告中的演变？在疾病中更广泛的生态和个人进化轨迹之间存在许多可能的有趣相互作用，这项工作对于了解这些工作至关重要！
• 什么特征可能导致单谱系的主导地位金黄色葡萄球菌人口？不同物种对人微生物组中的单殖谐振（一种或几种共存的主谱系）具有不同的单殖民族化促进性。有明显的原因为什么S.金黄色葡萄球菌可能显示比其他物种更多的谱系限制，例如S. Epidermidis.，已经建议以源自不同创始人的多个子谱系存在？
• 观察胶囊损失（CAPD.截断，图4B）在“其他感染”中是有趣的，因为它似乎在健康个体中观察到的速率。一种幼稚预测是在其他感染中，由于对免疫靶向的易感性的增加，胶囊损失将受到丧失态度。这是否表明了致病活动的任何有趣特征金黄色葡萄球菌，例如那种机会主义致病菌株“预进化”在皮肤上丢失胶囊，以在过渡到其他组织之前提高殖民化？还有其他功能吗？S.金黄色葡萄球菌胶囊可能在其他感染中解释这种意外的功能丧失？

发表于：2021年4月20日，更新了：4月21日2021年

DOI：https://doi.org/10.1242/prelights.28423

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