2022年3月9日 星期三

看JoJo學醫學-鐵離子與細菌




鐵離子是生物細胞重要的養分來源,他主要有兩種氧化態,可溶性的Fe2+與氧化後不可溶的Fe3+,他們參與各種氧化還原反應、能量的產生、核酸與蛋白質的合成。細菌同樣需要鐵來產生能量、參與致病蛋白與核酸的合成。


所以受到感染後,人體細胞與嗜中性球會分泌iron-binding lactoferrin將游離的鐵離子牢牢守住,減少被細菌搶走利用。但是進入人體的細菌還是可透過下列方法獲得鐵離子:


1. 直接吞掉宿主含鐵的血基質(heme)、運鐵蛋白(transferrin)、乳鐵蛋白(Lactoferrin)

2. 在缺氧或酸性環境用特殊通道蛋白吸收Fe2+

3. 在充氧環境合成Fe3+螯合分子,鐵載體(siderophores),並分泌進入宿主的細胞間液搶奪游離或與蛋白結合的Fe3+,再經由特殊的通道蛋白主動回收這些”滿載”的鐵載體。但不是每隻細菌都是替身使者,有些無法合成鐵載體的細菌也可以直接幹走其他細菌分泌的鐵載體來補充鐵離子...真是弱肉強食啊,丈助大哥!


於是乎科學家便想到,如果把抗生素黏在siderophore上,不是就可以順便一起送進細菌體內了呢? cefiderocol就此誕生,因為這根本細菌界的木馬屠城,所以商品就叫做Fetroja(鐵離子特洛伊),這藥有多厲害,且待下回分曉


ref: Yohannes Seyoum et al. Iron homeostasis in host and gut bacteria - a complex interrelationship. Gut Microbes. Jan-Dec 2021;13(1):1-19.

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