探討屎腸球菌細菌胞外囊泡形成在抵抗達托黴素的分子機制及功能

屎腸球菌 (Enterococcus faecium) 的高抗藥性在臨床上構成嚴重威脅，而達托黴素 (daptomycin) 是目前少數能有效治療的最後線藥物之一。近期研究指出，細菌分泌的細胞外膜囊泡 (membrane vesicles, MVs) 可能參與其抗藥機制。本研究旨在探討抗萬古黴素屎腸球菌 (vancomycin-resistant Enterococcus faecium, VREfm) 在vancomycin 刺激下膜囊泡的生成機制，及其對daptomycin 殺菌效果的影響。研究結果顯示，亞致死濃度的vancomycin 能顯著誘導VREfm 大量分泌膜囊泡，增加近10 倍，但不會改變膜囊泡的平均大小。在體外實驗與大鼠體內血流感染模型中，這些受誘導產生的膜囊泡均能顯著降低daptomycin 的殺菌活性。進一步的實驗證實，膜囊泡的完整性與脂質雙層結構是其發揮保護作用的關鍵。此外，本研究利用 CRISPR-Cas12a 基因編輯系統成功剔除了調控細菌細胞膜重塑的liaR 基因。結果發現，剔除liaR 會大幅降低細菌對daptomycin 的最小抑菌濃度與最小殺菌濃度。值得注意的是，突變株在vancomycin 刺激下產生的膜囊泡數量反而較野生型增加了4 倍，然而這些突變株產生的膜囊泡卻完全失去了保護細菌免受daptomycin 攻擊的能力。後續轉錄體學分析指出，除了liaR 之外，尚有其他潛在的抗藥性相關基因（如dlt、cls 等）共同參與調控膜囊泡的形成。總結而言，本研究首度證實vancomycin 會誘導VREfm 分泌具保護性之膜囊泡以抵禦daptomycin，並初步揭示了liaR 基因對膜囊泡功能完整性的重要影響。