细菌病原体在哺乳动物消化道的定居是一项艰巨的任务，它们不仅必须能够抵御宿主免疫系统的攻击，还必须与其他微生物进行竞争，在同个生态位中获取更优越的生存环境。宋氏志贺氏菌（Shigella sonnei）是一种重要的人类肠道革兰氏阴性病原菌，可导致严重腹泻。近几年来，感染S. sonnei菌株的比例逐年上升，成为世界范围内引发腹泻的最重要的病原菌之一。因此，解析S. sonnei的毒力调控机制，为防治S. sonnei提供新思路已成为一项重要的科学问题。

近日，海南大学药学院耐药病原菌信号通讯与药物研发团队在国际微生物学领域权威期刊Microbiology Spectrum（中科院1区，影响因子9.043）发表题为A 4-Hydroxybenzoic Acid-Mediated Signaling System Controls the Physiology and Virulence of Shigella sonnei的研究论文。本研究发现S. sonnei可以合成并感知小分子信号对羟基苯甲酸（4-hydroxybenzoic acid，4-HBA），该信号不仅在细菌-真菌跨界通讯交流中发挥重要作用，还可以调控S. sonnei的重要生理功能。

在本研究中，作者首先发现S. sonnei的萃取液可以抑制白色念珠菌（Candida albicans）的致病表型。经过大量发酵、提取、分离和纯化，最终鉴定发现活性化合物为4-HBA。通过进一步的生物信息学分析和实验验证，作者发现S. sonnei的UbiC可以通过催化分支酸合成4-HBA并调控S. sonnei的重要生理功能，包括生物膜形成、胞外多糖产量和致病毒力。转录组数据结果分析显示，与野生型相比，ubiC突变株中近200个基因的转录水平发生了显著变化。另外，作者也鉴定到AaeR为S. sonnei中的4-HBA信号受体。进一步实验发现，4-HBA可以结合AaeR，并增强其对下游靶基因的调控能力。通过同源比对分析发现，UbiC和AaeR在许多其他细菌中都高度保守，说明4-HBA信号系统可能广泛分布于不同种类的细菌。

总之，本研究发现S. sonnei可以分泌活性化合物4-HBA抑制C. albicans的生物膜和菌丝形成，提高自身竞争优势。而且，本研究还阐明4-HBA信号在S. sonnei毒力调控中的重要作用与调控机制, 为防治S. sonnei提供新的思路。

海南大学为论文并列通讯单位，太阳集团tyc5997耐药病原菌信号通讯与药物研发团队负责人邓音乐教授为论文通讯作者。上述研究得到了国家重点研发计划等项目的资助。

全文链接: https://doi.org/10.1128/spectrum.04835-22