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UC Davis团队揭开了沙门氏菌的秘密
美国――沙门氏菌在人类肠道建立了满足自己生长的环境,根据California Davis大学最新研究。California Davis大学的一项研究发现了沙门氏菌–一种常见的食物中毒的致病菌–是如何利用人体肠道的免疫反应来加强其繁殖并传染成功。此策略使沙门氏菌比人体肠道正常存在的有益菌更具优势并导致机体严重腹泻,从而将病菌传给其他人。
此发现已经于9月23日发表在Nature(自然)杂志上。
* "刺激宿主产生四氢硫酸从而使沙门氏菌能在肠道内“呼吸”。" |
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合作者,Sebastian E. Winter
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"人体内微生物的数量通常为保护我们免于感染致病菌的人体细胞数量的10倍。"UC Davis大学医学院医学微生物学和免疫学教授以及本研究的主要研究人Andreas Bäumler说。"我们已经发现沙门氏菌的巧计,它能够快速生长且快于我们肠道内的有益微生物。"
所有细菌为了生存和繁殖都必须通过呼吸–这通常需要氧气–或者发酵而产生能量。因为在我们肠道内基本没有氧气可利用,肠道内的有益菌通常利用发酵来获取能量,而这比呼吸获取能量的效率低很多。
当人们受到沙门氏菌侵害,沙门氏菌会很快入侵肠道表面。机体的免疫系统通过产生氧自由基来杀死该细菌而作出反应。虽然有些沙门氏菌可以被这种免疫反应杀死,但这也给沙门氏菌带来更多好处:氧自由基产生了称为四氢硫酸的硫化合物,而沙门氏菌能够利用它来取代氧气进行呼吸。
有趣的是,自1923年以来,微生物学家已经使用四氢硫酸作为促进含竞争微生物的生物样本中沙门氏菌的生长。但是因为四氢硫酸在活人体内是不存在的,在本研究之前人们都认为此途径与食物中毒没有关系。直到现在为止,四氢硫酸一直被确认主要天然存在于腐烂尸体中或者温泉中。
"刺激宿主生产能够使沙门氏菌在肠道“呼吸”的四氢硫酸," Bäumler教授实验室人员以及本文的主要作者Sebastian E. Winter说。"这使得沙门氏菌比那些必须通过发酵才能生长的细菌更具巨大的优势。"
通过刺激肠道产生炎症反应,沙门氏菌再传染给其他宿主。炎症反应会导致宿主严重腹泻和呕吐,这本来是机体通过此方式来摆脱病原菌的,而这却同时也导致了沙门氏菌传播。
研究人员将此试验与小鼠模型和测试管结合以研究肠道炎症反应对沙门氏菌的影响并探寻四氢硫酸呼吸的作用。他们还使用来自新兴的代谢组学的最新技术,这可以用来检测活动物体内的代谢物。
出现食源性沙门氏菌中毒的新闻报道屡见不鲜,这些中毒病例通常源于未煮熟或者没有卫生制备的蛋或肉制品。去年八月沙门氏菌导致1亿只蛋被召回并导致1500多人生病。在这些情况下,母鸡的卵巢受感染,所以蛋内会携带细菌,如果未经完全煮熟而食入则是不安全的。爬行动物,如海龟,蜥蜴和蛇的皮肤上也携带此细菌,它们有时会导致人们饲养的这些宠物生病。
沙门氏菌感染,已知为沙门氏菌病,会导致腹泻、发热、呕吐以及腹痛。虽然大多数人几天后会恢复,但有时这也是致命的,尤其是老年人、婴儿以及免疫系统低下人群。
对于大多数沙门氏菌病病例,抗生素治疗通常适得其反,因为抗生素会抑制有益细菌的生长从而实际上延长了此病病程。发现四氢硫酸在人类沙门氏菌感染上是重要的,这为寻找有效的治疗沙门氏菌病的治疗方法开辟了新的研究途径。
"确定沙门氏菌是如何竞争过固有的有益细菌是开发新的治疗食物中毒药物的关键第一步," Bäumler说,他们小组正在寻找新的研究途径。"通过针对硫化合物我们可以阻止沙门氏菌在肠道立足,我们是有希望获得成功的。"




