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所有已知生命体的生长和繁殖都需要营养。对病原细菌来说，它们在感染过程中所需营养大多是从宿主体内获得。病原细菌能够很熟练的对宿主内微环境的变化做出相应的反应，如表达特定的毒力相关因子以对抗宿主的免疫系统、破坏组织活细胞以利于营养的摄取，并同时协调自身的代谢以利于生存、定殖或生长。 细菌生存需要的生物大分子主要来源于三种主要的代谢通路:糖酵解途径，磷酸戊糖途径，以及三羧酸循环。金黄色葡萄球菌中也存在这三种代谢通路。三羧酸循环作为细菌的中心代谢之一，可以为细菌的生长繁殖提供重要的生物中间体及能源ATP。在营养丰富的生长环境中，金黄色葡萄球菌所需的生物合成中间产物可以由外界环境供给，因此三羧酸循环的活性很低。当环境条件发生改变，营养变得缺乏时，金黄色葡萄球菌会增加其三羧酸循环的活性来利用一些稀有碳源，如乙酸。目前的研究暗示着三羧酸循环在调节金黄色葡萄球菌致病力或毒力因子的表达中起着的重要作用。 铁离子参与了氧化呼吸链和多种生物合成及代谢途径，对许多细菌的生长是必需的。正因为如此，宿主会利用封闭铁的方法来抵御病原细菌入侵（Nutritional immunity，营养免疫），而病原菌则会加强他们的铁摄取的能力从而成功定植。在动物模型中，铁离子螯合剂治疗和日常的铁离子限制性饮食已经能够成功减弱病原菌的生存。在将来，这种方法有可能用于人类感染的治疗。作为一种病原菌，金黄色葡萄球菌也进化出多种铁吸收体系，如铁载体介导的铁吸收、铁-血红蛋白吸收等系统来获得生长繁殖所需要的铁。同时，金黄色葡萄球菌可以通过调节其中心代谢水平改变对铁离子的获取能力。在缺铁的环境中，金黄色葡萄球菌三羧酸循环受到抑制，糖酵解途径得到激活，从而产生了较多的乳酸来促进宿主体内转铁蛋白中铁离子的释放。因此，中心代谢的改变可能给金黄色葡萄球菌的生存提供了有利条件(2)。 柠檬酸是三羧酸循环中的第一个产物。本研究发现柠檬酸可与金黄色葡萄球菌的CcpE蛋白（碳代谢控制蛋白）结合、促使CcpE蛋白的四聚化并激活CcpE蛋白的转录调节活性;在CcpE蛋白感受、应答柠檬酸信号分子的过程中，第145位、256位精氨酸残基（位于截短型CcpE蛋白上潜在的辅因子结合位点）发挥着重要的作用。CcpE蛋白不仅可直接激活顺乌头酸酶（三羧酸循环中的酶，催化柠檬酸转变为异柠檬酸）基因的表达从而降低体内柠檬酸的积累，而且还可直接控制编码金黄色葡萄球菌的毒力因子如超抗原样蛋白、荚膜多糖等基因的表达。CcpE的调节子(Regulon)由至少126个基因组成，占金黄色葡萄球菌基因总数目的4.7％以上。有意思的是，虽然CcpE是调节三羧酸循环活性的重要的转录调节因子，在它的调节子中，相当大的一部分基因编码已知或潜在的金黄色葡萄球菌致病性相关因子。 本研究还发现，CcpE通过激活顺乌头酸酶基因的表达从而抑制了金黄色葡萄球菌重要致病相关因子如铁载体、金黄色色素的生成。相应地，CcpE基因的敲除增强了金黄色葡萄球菌在低铁环境下的生长以及对人体血液杀伤作用的抵抗能力。在小鼠感染模型中，CcpE基因的缺失引起金黄色葡萄球菌在肾脏、肝脏的定植能力显著增强，进一步确定了该基因在金黄色葡萄球菌感染过程中的重要生物学功能。这些研究结果表明CcpE是决定金黄色葡萄球菌致病力的重要的负调节因子。 这项研究首次定义了CcpE蛋白是一个感受柠檬酸的代谢传感器(Metabolicsensor)。同时，该研究发现柠檬酸是控制金黄色葡萄球菌致病性的重要的内源性信号分子，揭示了金黄色葡萄球菌的代谢状态和它的致病性密不可分，为治疗金黄色葡萄球菌感染的替代途径—抗致病力治疗(Anti-virulence therapies)提供了新的理论指导。