金黄色葡萄球菌——又名葡萄球菌——是研究最广泛的人类病原体之一。不幸的是，这些知识并没有使葡萄球菌感染更容易治疗，特别是在肺部。

众所周知，葡萄球菌擅长逃避宿主的免疫反应，即使是最强大的抗生素也会对其置之不理，这通常会导致肺炎。

“我们知道葡萄球菌是如何攻击肺细胞的，以及是什么让这些细菌特别致命。但大多数针对这些机制的药物或疫苗都不起作用，”哥伦比亚大学瓦格洛斯内外科医学院研究葡萄球菌和其他呼吸道病原体的医生和科学家爱丽丝·普林斯说。

普林斯的新研究可能最终发现了这种病原体的致命弱点:它对食物的选择。研究结果发表在《自然微生物学》杂志上。

失去了吃糖的味道

葡萄球菌选择的食物是葡萄糖形式的糖。然而，这种能量来源在肺部并不容易获得，特别是在免疫细胞冲进来对抗感染并吞噬大部分供应之后。

作为反应，葡萄球菌开始以脯氨酸为食，脯氨酸在被感染的肺部是丰富的。直到现在，人们还不知道葡萄球菌是如何完成这种漂亮的烹饪转换的。

为了了解更多，普林斯和她的团队分析了从囊性纤维化患者感染不同阶段分离的葡萄球菌的遗传和代谢变化。(患有囊性纤维化的人特别容易感染葡萄球菌，因此定期进行肺部培养，为研究人员提供了丰富的研究材料。)

最近从分子药理学和治疗学项目毕业的Andreacarola Urso博士带领下，研究人员发现，当葡萄球菌感觉到葡萄糖不足时，它们会触发一种叫做碳分解代谢抑制(CCR)的机制，这种机制限制生物体一次只消耗一种碳，比如葡萄糖。

普林斯说:“但如果有必要，CCR也可以对细菌进行重新编程，使其消耗另一种能源。”“在这种情况下，CCR指示葡萄球菌利用脯氨酸的可用性。”

饥饿的金黄色葡萄球菌

一旦葡萄球菌转向脯氨酸，它们的食物供应实际上是无穷无尽的。这种感染刺激肺部产生胶原蛋白来修复被细菌损伤的肺组织。胶原蛋白的关键成分是脯氨酸。

普林斯说:“肺部增加脯氨酸的合成，为金黄色葡萄球菌增殖和覆盖气道提供所需的食物。”

研究人员发现，一种阻止胶原蛋白生成的药物可以减缓感染葡萄球菌的老鼠体内细菌的生长，但这种方法对人类并不实用。“你需要胶原蛋白来修复你的气道，”普林斯说。

相反，普林斯认为干扰CCR以阻止葡萄球菌消耗脯氨酸可能会预防慢性感染，尽管目前还没有这样的药物存在。她说:“干扰CCR不会阻止葡萄球菌感染的初始阶段，但它可以阻止这些生物形成持久的菌落，在那里它们可以躲避抗生素和我们的免疫系统。”

同样的策略也可能适用于其他使用CCR的细菌，包括铜绿假单胞菌，这是另一种抗生素耐药性肺部感染的常见来源。