幽门螺杆菌作为胃炎、胃溃疡甚至胃癌的诱发因素之一，其致病机制和根除治疗手段一直是研究的热点问题。众所周知，幽门螺杆菌能够产生超氧化物，对胃黏膜造成氧化损伤，但是，其具体的致病机制和代谢途径并不清楚，相关研究也并不多见。
2021年，在NATURE COMMUNICATIONS上发表的一篇名为Helicobacter pylori FabX contains a [4Fe-4S] cluster essential for unsaturated fatty acid synthesis的文章，清晰的描述了幽门螺杆菌作为微需氧细菌，并能在胃部产生氧化损伤的来龙去脉。
不饱和脂肪酸(UFAs)是大多数细菌膜磷脂的重要组成部分，因此，脂肪酸合成途径在细菌中极为常见，通常是由高度保守的ii型生物合成系统(FAS-II)完成。由于幽门螺杆菌缺乏脂肪酸合成途径中的酶FabK和FabI，不能正常合成必须的中间产物，所以，一种双功能酶FabX逆向反应，造就了幽门螺杆菌不同于其他细菌的不饱和脂肪酸合成途径。
FabX的整体结构包括大亚结构域的FMN核和小亚结构域的[4Fe-4S]簇，FMN辅助因子和[4Fe-4S]簇在FabX催化反应中均起作用。而[4Fe-4S]簇子结构域，在参与脂肪酸合成的其他酶中从未观察到，它取代了FabK的NAD(P) H结合基序，所以猜测FabX和FabK的相反反应可能是由于两种酶结合域的差异。
FMN结构上的组氨酸残基侧链Nδ1原子具有“反应触发器”的功能：通过亲核攻击从底物中提取一个质子来启动反应，从而促进FMN上的后续电子转移。形成的一个带正电荷的氧阴离子空穴，能够固定一个氯离子，同时可以容纳一个氧分子。
在体外还原剂DT电子滴定实验中，发现随着电子当量的增加，FMN半醌自由基的信号从最大逐渐减弱，还原[4Fe-4S]所发出的信号逐渐增强。说明FabX的[4Fe-4S]簇可能类似于临时电子仓库的作用，而进入氧阴离子孔的氧分子是催化过程中FMN辅因子再氧化的潜在电子受体。
FabX在脱氢反应中产生了大量的自由基，通常在第一个超氧化物逸出之前会发生电子转移，生成第二个超氧化物分子，两个超氧化物分子结合形成H2O2。由于FabA进行脱氢酶和异构酶反应而不参与ROS的产生，所以FabX催化产生的超氧化物是幽门螺杆菌排出过氧化物的主要来源，进而实现对粘膜的腐蚀致病性。
由于抗生素耐药性的问题，针对幽门螺杆菌的根除急需一种新靶点药物。细菌的II型脂肪酸合成途径与哺乳动物的I型脂肪酸合成途径不同，被认为是一个很有吸引力的目标。双功能酶FabX广泛存在于幽门螺杆菌中，却在与人类相关的其他病原体中极为少见，也就是说，以这种酶作为靶点进行抑制，对人体内的微生态平衡影响较小。同时，不饱和脂肪酸(UFA)的合成不仅对细菌至关重要，而且通过多种机制进行，允许产生物种特异性抑制剂。
除此之外，幽门螺杆菌不仅能产生ROS，其自身还有一种特征明确的超氧化物变化酶和一种强大的过氧化氢酶，这两种酶可以将过氧化物还原，进而防止自身ROS以及宿主强烈的炎症反应造成的损害。该保护机制也可以作为“精准医疗”研究的靶点。
论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-021-27148-0