来自MUSC Hollings癌症中心的一个跨学科团队的一篇新论文描述了牙龈卟啉单胞菌如何干扰化疗诱导的有丝分裂，从而使口腔癌肿瘤对药物的作用产生抗药性。
Besim Ogretmen博士是医学院脂质组学和药物发现的SmartState教授，Ӧzlem Yilmaz博士是牙科医学院的教授、临床科学家和微生物学家，他与研究生Megan Sheridan和其他霍林斯研究人员合作，揭示了牙龈卟啉菌促进化疗耐药性的机制。
他们的论文发表在《科学》杂志上。
牙龈假单胞菌是一种在口腔中发现的细菌。在健康的口腔中，牙龈假单胞菌和其他致病细菌受到有益细菌的控制。但是，当这种平衡被破坏时，牙龈卟啉卟啉菌就会成为牙周炎的主要原因。牙周炎是一种严重的牙龈疾病，会破坏牙龈和支撑牙齿的骨骼。牙龈卟啉菌可以进入口腔粘膜的第一层细胞内存活，然后侵入更深的组织并全身扩散。它越来越多地与阿尔茨海默氏症、糖尿病和胃肠道癌症等其他疾病有关。
也观察到感染牙龈卟啉卟啉菌的口腔癌患者预后更差。本文描绘了这是如何发生的，重点是细胞内牙龈卟啉单胞菌如何阻止口腔鳞状细胞癌中神经酰胺依赖性的有丝分裂。
线粒体自噬是自噬的一种特殊形式，是去除受损的线粒体。神经酰胺是一种鞘脂，在启动致死性线粒体自噬过程中起关键作用。
Yilmaz说:“我们知道牙龈卟啉卟啉菌会干扰致命的自噬，使细胞不会死亡——这是你不想要的。”“我们需要了解细菌的哪一部分与这些宿主分子相互作用，以产生这种耐药性，或者这种对致命的有丝分裂的保护。”
在几个死胡同之后，研究小组把注意力集中在了菌毛上——细菌外部突出的毛状蛋白质结构。毛的功能是感知或同步运动以移动液体或物体，而毛的主要作用是附着。
“这种分子已经在各种情况下在这种细菌中进行了研究，比如附着在其他细菌上，附着在胶原蛋白上，附着在纤维蛋白原上。但它并不是附着在任何东西上。这是一个非常特殊的事件，”伊尔马兹说。
Yilmaz说，Ogretmen的实验室专注于生物活性鞘脂的调节和功能，他找出了相互作用发生的地方，而Hollings药学院的研究员Yuri Peterson博士则使用预测分析来确定肽束和神经酰胺药物之间的强烈相互作用。但是是伊尔马兹第一个建议他们研究菌膜的。
“这是你的洞察力，”奥格雷门向伊尔马兹指出。“因为我们不知道这种微生物是如何抑制化疗效果的。我们尝试了很多不同的东西。然后Ӧzlem说，“也许你应该试试这种蛋白质。”我们看了看，就是这样。”
研究小组的工作表明，这种菌毛附着在有丝分裂膜上的特定蛋白质上，阻断了神经酰胺药物的附着点，从而阻止了致命的有丝分裂。
“所以下一个目标是，‘我们能否使用抗生素抑制突起蛋白，使其无法干扰?’”奥格雷门说。
他说，一名来访的暑期学生将开始研究这个问题。
Yilmaz指出，另一个问题是，菌毛的变化如何影响它们对线粒体自噬的干扰。牙龈卟啉卟啉菌有许多菌株，不同菌株的菌毛结构可能发生改变，从而影响其与宿主靶分子的相互作用。
伊尔马兹说，这项研究之所以成为可能，只是因为每位研究人员在截然不同的领域拥有各自的专业知识。
“这是一次真正的合作，”奥格雷特曼表示赞同。“我们的专业知识可以互补。”
