Science：肠道病原菌依赖机体修复组织的免疫反应茁壮成长

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   为何一些食源性细菌让我们生病？在一项新的研究中，来自美国加州大学戴维斯分校和德州大学西南医学中心的研究人员发现肠道中的病原菌导致伤害的原因在于这些细菌受益于旨在修复它们起初导致的肠道内壁损伤的免疫系统反应。相关研究结果发表在2016年9月16日那期Science期刊上，论文标题为“Virulence factors enhance Citrobacter rodentium expansion through aerobic respiration”。

论文通信作者、加州大学戴维斯分校医学院医学微生物学与免疫学教授Andreas Bäumler说，“这一发现是非常重要的，这是因为它解释了一些肠道病原菌能够操纵哺乳动物细胞来获得它们需要吸入的氧气。它也为开发靶向肠道内壁代谢的策略来阻止有害细菌在肠道中增殖提供新的认识，其中滥用抗生素会恶化有害细菌在肠道中增殖。”

健康的大肠通常缺乏氧气，而且生活在那里的有益细菌在这种无氧环境中茁壮成长。相反，诸如人体内的大肠杆菌和小鼠体内的柠檬酸杆菌（Citrobacter rodentium）之类的肠道病原菌需要氧气才能存活。

Bäumler团队发现这些病原菌如何改变肠道环境来促进它们自身的生长。

Bäumler说，“肠道病原菌部署给肠道内壁造成损伤和导致腹泻的毒力因子。为了修复这种损伤，机体加快形成肠道内壁的上皮细胞分裂，这会将未成熟的细胞带到粘膜表面上。这些新的细胞含有更多的氧气，最终增加大肠中的氧气水平，从而创造一种允许大肠杆菌等肠道病原菌在与厌氧性肠道驻留细菌的竞争中胜出的环境。”

Bäumler的研究对开发靶向破坏肠道内壁功能的毒力因子或增强对入侵的病原菌提供抵抗力的菌群组成的新治疗策略产生重要的影响。

Bäumler说，“抗生素耐药性细菌菌株不断增加已成为全世界的一个重大的公共健康威胁。随着越来越多的细菌菌株对旨在杀死它们的药物不再产生反应，在过去50年治疗传染病取得的进展正处于危险当中。”

今年，美国疾病控制与预防中心（CDC）鉴定出三种耐药性有机体---艰难梭菌、耐碳青霉烯类肠杆菌和淋病奈瑟氏菌---需要亟待关注，而且在5月，英国政府委托发布的一份报告预测到2050年，抗菌药物耐药性感染每年可能夺去1千万人的性命，而且给全球经济造成高达100万亿美元的损失。

理解肠道病原菌如何操纵人体的天然防御机制来让胃肠道内部和之外的区域处于异常状态是加州大学戴维斯分校的一个新兴的研究领域。来自该分校的研究人员和他们的同事们正在研究抗生素耐药性和肠道菌群不平衡对多个方面---包括大脑健康与行为、肥胖、炎症性肠病、肠道易激综合症、胃肠道癌症、心血管疾病、脂肪肝疾病、自闭症、关节炎和哮喘---的影响。（生物谷 Bioon.com）


Virulence factors enhance Citrobacter rodentium expansion through aerobic respiration

Christopher A. Lopez1, Brittany M. Miller1, Fabian Rivera-Chávez1, Eric M. Velazquez1, Mariana X. Byndloss1, Alfredo Chávez-Arroyo1, Kristen L. Lokken1, Renée M. Tsolis1, Sebastian E. Winter2, Andreas J. Bäumler

doi:10.1126/science.aag3042