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Cell:肠道微生物组可抵抗霍乱

来源:本站原创 2020-07-06 22:36

2020年7月6日讯/生物谷BIOON/---如果不及时治疗,霍乱会在数小时内导致患者死亡,每年患病人数多达400万。在一项新的研究中,来自美国加州大学河滨分校的研究人员描述了肠道细菌如何帮助人们抵抗这种疾病。相关研究结果发表在2020年6月25日的Cell期刊上,论文标题为“Interpersonal Gut Microbiome Variation Drives Susceptibility and Resistance to Cholera Infection”。

图片来自Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.05.036。

细菌生活在地球上的各个角落--甚至是人体内部。加州大学河滨分校微生物学家Ansel Hsiao研究生活在我们体内的细菌(统称为人类微生物组)是否可以保护人们免受霍乱弧菌等外部细菌引起的疾病。霍乱弧菌生活在水道中并引起霍乱。

Hsiao的研究团队研究了孟加拉国人们的肠道微生物组,在这个国家,许多人因食物、水受污染和卫生设施差而患上霍乱。Hsiao解释说,“当人们生病时,腹泻会被冲入人们饮用的水系统中,这是一个负循环。”

他的团队想看看之前的感染或其他压力,如营养不良,是否使人们更容易受到影响,相比之下,美国人没有面临这些相同的压力。

Hsiao团队原本预计孟加拉国人的肠道微生物组将导致较高的感染率,但是这些研究结果让他们感到吃惊。相反,他们看到感染率在两个人群中的个体之间差异很大,这表明易感性是基于一个人的独特肠道微生物组组成,而不是基于他们来自的地方。

霍乱弧菌大部分时间都在人类以外的水生环境中度过。它通常不会遇到胆汁,而哺乳动物在餐后会产生胆汁来帮助消化脂肪。

Hsiao说,“鉴于胆汁是人类和动物的肠道所特有的,包括霍乱弧菌在内的许多微生物都进化出了应对胆汁的方法。”

一旦霍乱弧菌进入人体,胆汁的存在和肠道缺氧就会触发之前休眠的基因,使它能够在人类宿主中生存。这些基因负责霍乱弧菌的毒性,帮助它附着在肠壁上,并引起腹泻。

Hsiao团队在人类肠道微生物组中发现了一种细菌---Blautia obeum,它可以使霍乱弧菌的致病机制失灵,从而阻止它在肠道内定植。他们还弄清了这一壮举是如何实现的。

Blautia obeum产生一种能降解胆汁中盐类的水解酶,霍乱弧菌用这些盐类作为控制基因活性的信号。当这些胆汁中的盐类受到破坏时,霍乱弧菌就收不到信号,也就无法激活导致感染的休眠基因。

既然已经很清楚,更多的Blautia obeum会使人们对霍乱弧菌的敏感性降低,那么未来研究的一个重点将是如何增加它在肠道中的存在。Hsiao说,“我们如今极有兴趣了解哪些环境因素,如饮食,可以提高Blautia obeum的水平。”

针对引起另一场全球大流行的SARS-CoV-2病毒,类似的研究也在进行中。Hsiao正在与几个研究小组合作,试图了解肠道微生物组如何随着COVID-19感染而发生改变。

Hsiao说,“有朝一日,我们可能也会了解肠道微生物组是否以及如何影响COVID-19,并使人们对其他我们目前没有治疗方法的疾病产生抵抗力。”(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

1.Salma Alavi et al. Interpersonal Gut Microbiome Variation Drives Susceptibility and Resistance to Cholera Infection. Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.05.036.

2.Microbiome confers resistance to cholera
https://phys.org/news/2020-06-microbiome-confers-resistance-cholera.html


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