微生物在我们的身体表面大量繁殖。现存的物种不仅仅是一个随机组合；相反，它们是一个生物体群落，特别适合当地的温度、湿度、养分利用率和宿主防御能力。金黄色葡萄球菌是最常见的细菌寄生菌之一。金黄色葡萄球菌通常存在于鼻腔、呼吸道和生殖组织中而不会引起疾病，但与许多其它常驻细菌不同，金黄色葡萄球菌具有引起潜在致命感染的能力。
在过去的50年里，金黄色葡萄球菌对抗生素的耐药性已经成为一个日益严重的问题，而被称为耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的菌株对抗生素甲氧西林和其他甲基化青霉素类抗生素的治疗产生耐药性，在全球范围内引起医院和社区获得性感染。Gerlach等人在《Nature》上描述了一种先前未知的机制，其中病毒影响免疫系统是否识别MRSA，揭示可能在确定该细菌是否无害或致病的过程中平衡的过程。
金黄色葡萄球菌属于革兰氏阳性菌群，被描述为存在于正常人类微生物宿主和致病有机体之间的边缘。这种细菌似乎有能力探测宿主虚弱的迹象，比如疾病导致的免疫防御减弱。当检测到这一点时，细菌的数量会增加到可以导致宿主死亡的水平。调节宿主——微生物相互作用的因素是复杂的，除了宿主的防御外，这种相互作用还会受到其他细菌存在与否的影响。Gerlach和他的同事说，在MRSA环境中，病毒也可能是影响宿主——微生物相互作用的混合物的一部分。
在革兰氏阳性细菌中，细胞壁含有被称为壁强酸（WTA）的聚合物，由核糖醇磷酸盐或甘油磷酸盐分子组成，可构成细胞壁质量的一半。与另一种主要的细胞壁成分肽聚糖不同，肽聚糖是一种多孔的、相对不溶解的网状结构，而WTA则是一种高度水化的凝胶状物质，填充了肽聚糖链之间的大部分空间。WTA提供了一种可溶性基质，所有物质在到达细菌细胞膜之前都要通过它，从而影响细菌对离子、营养物质、蛋白质和抗生素的获取。在金黄色葡萄球菌中，WTA由d-核糖醇磷酸盐单元组成，与肽聚糖交联，WTA功能由氨基酸d-丙氨酸和N-乙酰葡糖胺（GlcNAc）7分子与核糖醇-磷酸酯聚合物的连接来调节。
Gerlach和同事决定研究细菌对免疫系统防御的逃避是否可能是MRSA菌株能够达到足够高的细菌数量导致疾病的原因之一。研究人员对MRSA菌株的基因组序列进行了研究，以识别编码修改WTA酶的基因。这表明，一些MRSA菌株编码一种称为TarP的酶，这种酶催化在核糖核酸中一个特定的碳原子（称为C3）将GlcNAc添加到磷酸核糖核酸中。通常情况下，GlcNAc是通过一种叫做TarS的相关酶作用而被添加到C4碳不同的位置。
令人惊讶的是，TarP编码序列是病毒来源的，在金黄色葡萄球菌中被一种称为噬菌体的细菌病毒感染后发现。TarP比其细菌对应物TarS占优势，即，如果两种酶都存在，则GlcNAc连接在核糖的C3碳上而不是在C4碳上。金黄色葡萄球菌通常被控制，因为免疫系统具有检测它的能力。然而，在小鼠中，通过TarP作用产生的WTA形式比通过TarS产生的WTA形式更不可能引发免疫应答。
Gerlach和同事报道的这种病毒介导的金黄色葡萄球菌细胞壁的改变有两个重要原因。首先，它强调了这样一个事实：宿主和宿主微生物之间脆弱的休战关系可能会受到拥有自身既得利益的第三方的干预。其次，鉴于耐药细菌的增多，以及新抗生素在临床应用方面的发展有限，一些人把“后抗生素时代”称为“时代的开始”。在这个时代，迫切需要制定新的战略来管理感染。
我们现在正处于临床时代的黎明，其目标将是精确管理人类和微生物的相互作用，以促进健康和限制疾病。抗生素将继续发挥关键作用，其他方法无疑也将发挥关键作用，包括使用粪便移植等技术替换人的肠道微生物，或使用噬菌体介导的清除不良微生物的方法。开发新诊断工具和更清楚地了解人类和微生物相互作用的性质，将有助于确定最佳的方法。如果决定是否采用基于疫苗的方法或将来可能使用噬菌体治疗方法，关键考虑因素将包括了解细菌对噬菌体感染的易感性不同，并确定细菌基因组中噬菌体DNA的存在是否会影响人体细胞和定植于体内的微生物之间的动态。
我们还不知道Gerlach和他的同事描述的噬菌体介导的WTA的改变是否会影响细菌在体内的位置或者细菌细胞的数量。我们也不清楚，大多数人拥有的针对葡萄球菌的WTA抗体（似乎对免疫缺陷个体的感染没有保护作用）是否是由金黄色葡萄球菌的存在造成的“干扰”。这种干扰会让免疫系统忙于产生抗体，而这些抗体最终会出现在血流等无效的位置，无法消灭微生物。或者，这种低水平的免疫战可能代表宿主与其寄生细菌之间的僵局。
很明显，噬菌体编码的TarP改变了金黄色葡萄球菌的免疫反应性。在体外培养的人免疫细胞模型系统中，作者发现编码TarP的金黄色葡萄球菌菌株从系统中清除的效果不如没有TarP的金黄色葡萄球菌菌株。据报道，致病的革兰氏阴性菌弗氏志贺菌在细菌细胞表面也发生了类似的噬菌体介导的改变，这些变化改变了微生物的抗体识别。
Gerlach和同事的工作，以及这一领域其他人的工作，证明了宿主和微生物之间的平衡是动态的。噬菌体能够在打破金黄色葡萄球菌定植和感染之间微妙平衡方面发挥作用，这一发现或许有一天会影响治疗MRSA感染的方法的选择。
参考文献：Methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Nature Reviews Disease Primers. 2018
