近日，我院周晓辉教授团队联合多家科研机构揭示了肠道致病菌的机制，为抗感染治疗提供了全新思路。这项研究由南方科技大学等多所高校联合完成，在PNAS发表，题为：Direct sensing of host ferric iron by an archetype histidine kinase mediates virulence of an enteric pathogen。 铁是人体必需的营养元素，但鲜为人知的是，它竟成了病原菌的“行动信号”。研究团队发现，副溶血弧菌（常见于未煮熟海鲜中）体内存在一个名为EnvZ/OmpR的“信号感应开关”。当细菌侵入肠道后，EnvZ能直接“捕获”肠道中的铁离子（Fe³⁺），触发一系列基因表达变化——就像收到“攻击指令”一样，细菌迅速启动生物膜形成、毒素分泌和运动能力，疯狂增殖并破坏肠道组织。肠道中的铁浓度约为75微摩尔，足以激活这套系统。细菌通过‘劫持’宿主的铁资源，不仅获得了生存优势，还同步协调了多种致病手段，堪称‘精准打击’。为验证这一机制，团队利用动物感染模型发现惊人的结果：补充铁剂后，野生菌株的肠道定植能力提升近10倍，引发严重腹泻和组织损伤；而敲除EnvZ基因的突变菌即便在高铁环境下也“战力尽失”。更关键的是，使用铁螯合剂剥夺铁供应后，细菌的致病性显著降低。这提示铁代谢紊乱与感染风险的关联，同时经常食用污染生海鲜的人群，若同时服用铁补充剂，需警惕潜在协同风险，这就像一场铁资源的争夺战，细菌和宿主都在抢铁—太多或太少都可能打破平衡，增加肠道感染的风险。 目前，抗生素滥用导致的耐药性问题日益严峻。这项研究另辟蹊径，提出通过干扰EnvZ的铁感应功能来“ disarm”（解除武装）细菌，而非直接杀死它们。“就像拆掉恐怖分子的通讯设备，让它们无法接收指令。”团队成员形象比喻。研究还锁定了EnvZ蛋白的关键铁结合位点（第103位谷氨酰胺），为设计特异性抑制剂提供了精确靶标。未来或可开发‘铁感应阻断剂’，与抗生素联用提升疗效并减少耐药性。原文链接：https://doi.org/10.1073/pnas.2507874122

近日，我院魏晟教授团队联合湖北省宜昌市疾控中心，基于宜昌市COVID-19人群队列（YC-CALS），系统评估了长期空气污染暴露对SARS-CoV-2突破感染疾病结局与抗体应答的影响。研究成果已于2025年5月27日在线发表在环境与公共卫生顶级期刊《环境健康展望杂志》（Environmental Health Perspectives，IF=10.1）。尽管全球疫苗接种取得了显著进展，但新冠病毒的突破性感染（BTIs）风险依然存在。随着全球逐步迈入新冠地方性流行的阶段，寻找可干预的风险因素对于未来防控至关重要。空气污染是已知的呼吸道感染环境风险因素，通过损伤呼吸道屏障、削弱免疫应答、诱导氧化应激等机制增加个体易感性和疾病严重程度。然而，当前多数研究基于生态学分析，缺乏个体水平的数据支撑，且往往忽略接种状况、基础疾病、环境协变量等重要混杂因素，对于空气污染是否会影响突破感染风险、疾病结局及免疫反应缺乏全面评估。该研究团队首次在中国基于个体水平随访数据全面评估了空气污染对新冠BTIs的发病风险、长期症状（Long COVID）、住院情况及IgG抗体动力学的影响，为疫情后期精准防控与脆弱人群保护提供了重要依据。该研究依托“宜昌COVID-19抗体纵向队列（YC-CALS）”，共纳入6,875名社区和重点人群，覆盖宜昌市14个行政区，分别于2023年3月、4月、6月和10月完成四轮随访与血样采集。研究整合了中国高分辨率空气污染数据库（CHAP），对每位参与者构建了2018-2022年五年期的个体水平长期暴露数据，涵盖PM2.5、PM10、PM1、NO2、SO2、CO及O3七类污染物。研究发现，PM2.5、NO2、SO2和CO的长期暴露水平与新冠突破性感染的发生风险显著升高相关。此外，PM2.5暴露与Long COVID和住院风险增加也显著相关。更为重要的是，PM1和NO2暴露水平较高者的IgG抗体水平显著下降，并表现出更快的衰减速度，提示污染暴露可能削弱疫苗诱导和自然感染的混合免疫反应，影响免疫保护维持，尤其在老年人、慢性病患者和未充分接种人群中表现更为明显。作为首项评估空气污染对新冠突破感染全过程——从感染风险、疾病相关结局到免疫应答动态——影响的人群研究，该研究为理解环境因素在呼吸道流行病演进中的作用提供了关键证据。研究结果表明，在病毒可能转入地方性流行的新阶段，空气污染不仅是传统意义上的慢性病危险因素，也可能成为削弱疫苗效力与感染后免疫保护的重要外部驱动因素。研究强调，应将空气污染作为重点干预因素纳入新冠防控政策体系，尤其在老龄化与高污染并存的地区，更应强化高风险人群的精准识别与疫苗加强策略的制定，从而为未来应对呼吸道传染病流行提供科学可行的风险识别与干预框架。 论文链接：https://doi.org/10.1289/EHP15660

近日，我院周晓辉教授团队联合陕西科技大学胡梁斌教授团队在国际权威期刊《Carbohydrate Polymers》发表题为《Ferrous sulfate remodels the properties of sodium alginate-based hydrogel and facilitates the healing of wound infection caused by MRSA》的研究成果。该研究通过将硫酸铁（Fe²⁺）与海藻酸钠（Na-ALG）进行离子交联，成功开发出兼具高效抗菌性、生物相容性和修复功能的新型水凝胶敷料，为临床治疗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）等耐药菌感染提供了创新解决方案。 MRSA作为全球最常见的耐药菌之一，常导致术后感染和慢性伤口不愈。现有抗菌敷料面临成本高、耐药性、金属毒性等挑战。论文创新性地利用Fe²⁺与海藻酸钠羧基交联，构建出三维网络结构的Fe-ALG水凝胶。实验表明，该材料具有三大核心优势：1）广谱抗菌性，对MRSA杀灭率达99.9%，同时有效抑制大肠杆菌等常见病原菌；2）优异的生物相容性，能促进人皮肤成纤维细胞增殖；3）产品成本显著降低，具备转化优势。 Fe-ALG水凝胶通过独特双重机制发挥作用：一方面，Fe²⁺通过破坏细菌膜结构直接杀灭MRSA；另一方面，作为胶原羟化酶必需因子，Fe²⁺能加速伤口组织再生。动物实验显示，该水凝胶治疗10天内即可使感染伤口收缩率达86%，显著优于传统万古霉素敷料。组织学分析证实，其能有效减轻全身炎症反应，并阻止MRSA向肺部扩散，避免继发感染。 通过先进表征技术，团队发现Fe²⁺的引入使水凝胶分子量分布更均匀，机械强度显著提升。同时具有超高保水性，优异的注射性，缓慢释放等特性。这种改性不仅解决了金属敷料的毒性隐患，其原料成本优势更利于大规模临床应用。该技术有望应用于烧伤、糖尿病足等复杂伤口管理。研究获得国家自然科学基金、深圳市科技创新委员会等多项资助。 论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014486172400780X

近日，南方科技大学周晓辉教授与扬州大学焦新安教授合作团队在国际权威期刊《Gut Microbes》发表了题为"ZntA maintains zinc and cadmium homeostasis and promotes oxidative stress resistance and virulence in Vibrio parahaemolyticus"的研究论文。该研究系统揭示了副溶血弧菌维持锌/镉稳态促进氧化应激抗性和毒力的分子机制。 副溶血弧菌是一种重要的食源性病原菌，对全球公共卫生安全构成严重威胁。在宿主与病原体的长期博弈中，脊椎动物进化出营养免疫策略（通过金属限制或金属毒性）来抵御病原菌感染，而细菌则相应发展出多种金属稳态维持机制。 基于前期研究发现锌过量条件下副溶血弧菌中zntA基因（编码P型ATP酶）表达显著上调（Zheng et al., Virulence, 2023），周晓辉教授合作团队通过深入研究证实：zntA基因表达受锌、铜、钴、镍和镉等多种金属诱导；ZntA通过维持锌和镉稳态促进细菌在锌/镍和镉过量条件下的生长；该蛋白还通过调控锌稳态促进副溶血弧菌在铁限制条件下的生长；补充亚铁可显著改善zntA基因缺失株在过量锌、镍或镉条件下的生长缺陷；zntA基因缺失会降低副溶血弧菌的氧化应激抗性和毒力；此外，转录调控因子ZntR通过直接结合zntA基因启动子调控其表达。这些发现为理解食源性病原菌的致病机制提供了新视角。 该研究由南方科技大学周晓辉教授和扬州大学焦新安教授、陈祥教授共同指导完成。研究获得国家自然科学基金、111计划、和江苏高校优势学科建设工程等项目资助。

2024年2月，我院助理教授赵健老师作为通讯作者，联合四川大学华西公共卫生学院朱彩蓉教授团队在生殖医学领域权威期刊《Human Reproduction》（中科院1区, IF=6.1）发表研究成果。该研究利用将出生体重的遗传效应分解为母体和胎儿遗传效应的全基因组关联研究数据，阐释了胎儿遗传决定的出生体重与青春期启动时间的因果关联，并探索了儿童期BMI在关联中的潜在中介作用。青春期是人生重要的生长发育阶段。青春期提前的青少年成年后更易出现多种不良健康结局，如2型糖尿病、心血管疾病和多种癌症。现有证据显示，生命早期健康因素对成年健康至关重要。既往观察性研究发现，出生体重较低或儿童期BMI较高的个体常更早进入青春期。然而，这些研究未能区分直接影响出生体重的胎儿遗传变异（胎儿遗传效应）和通过影响宫内环境间接影响出生体重的母体遗传变异（母体遗传效应）。因此，母体与胎儿遗传效应间的相关性可能引入混杂偏倚。此外，母体和胎儿遗传效应决定的出生体重对青春期启动时间的影响可能存在差异，其背后的生物学途径亦可能不同。该研究基于两项全球范围内迄今规模最大的出生体重全基因组关联研究（分别包含406,063例和423,683例欧洲个体的遗传数据），将出生体重的遗传效应分解为胎儿和母体遗传效应。研究团队整合利用这两项数据，最大限度排除母体遗传效应的影响，筛选出与胎儿遗传决定的出生体重相关的遗传变异。进而，采用两样本MR分析、MR中介分析和MR-Cluster分析等方法，深入探究了胎儿遗传决定的出生体重与青春期启动时间的关联，以及儿童期BMI在其中的潜在中介作用。通过单变量MR分析发现，胎儿遗传决定的出生体重每降低一个标准差（约418g），青春期启动时间提前0.16年（95% CI [0.07–0.26]）。主要分析与敏感性分析结果高度一致，表明结果稳健可靠。多变量MR分析进一步证实出生体重对青春期启动时间存在独立直接影响：出生体重降低1个标准差（胎儿遗传决定）与青春期提前0.23年（95% CI [0.05–0.42]）相关。MR中介分析未发现儿童BMI在出生体重与青春期启动时间关联中存在中介作用的证据（Beta -0.07, 95% CI [-0.20, 0.06]）。研究结果表明，胎儿自身遗传因素导致的较低出生体重是促使青春期提前启动的独立原因，为理解胚胎源性疾病（如成年期代谢性疾病）的早期起源提供了新证据。同时，研究团队应用MR-Cluster方法，成功识别出胎儿遗传决定的出生体重影响青春期启动时间的两条潜在生物学途径，并定位了途径中的关键基因位点。该结论为胚胎源性疾病的病因学研究提供了进一步的遗传学证据。 论文信息：标题：Fetal genetically determined birth weight plays a causal role in earlier puberty timing: evidence from human genetic studies期刊：Human Reproduction发表时间：2024年2月21日论文链接：https://academic.oup.com/humrep/article/39/4/792/7612366?login=true新闻稿链接：https://health.dzwww.com/jkxw/cyyw/202402/t20240228_13737895.htm