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邪恶的囊胚:揭示了一种有益细菌的秘密杀手

2019年10月12日 文章来源:网络整理 热度:126℃ 作者:刘英

由于我们肠道中的大部分微生物都是细菌,因此它们往往会成为微生物组研究的焦点。但是,潜伏在细菌中的是其他微生物,如单细胞真核生物(SCE)和病毒,这些微生物到目前为止基本上被忽略了。如果医生和科学家都想到囊胚(一种最常见的肠道SCE),他们通常认为它是一种无害的共生生物,与其细菌邻居和平共处。

邪恶的囊胚:揭示了一种有益细菌的秘密杀手

然而,这可能会随着NUS Medicine的一项新研究的发表而变化(2019年3月11日在线微生物学杂志),该研究表明从新加坡分离出的一种囊胚可能会以一种阴险的方式伤害其邻居和家园。

新加坡国立大学医学院微生物学和免疫学系副教授Kevin Tan和副教授张永亮,博士后研究员John Yason和Chin Wen Png表示,囊胚7亚型(ST7)选择性地导致双歧杆菌死亡(其中一种)细胞培养和体内的“好”细菌。

囊胚的ST7菌株似乎诱导氧化应激机制,其涉及活性氧物质(ROS)的释放。这些杀手分子导致了良好的双歧杆菌的死亡。有趣的是,囊胚ST7生物也减少了体内乳杆菌(另一种好细菌)的数量,尽管杀灭的机制仍然未知。

双歧杆菌和乳酸杆菌被认为是良好的细菌,因为它们通过支撑紧密连接而保持肠道内层的完整性,紧密连接在组成衬里的细胞之间起到水泥的作用。它们也常用作促进肠道健康的益生菌。除了直接杀死双歧杆​​菌外,囊胚ST7还可以与肠道中的大肠杆菌结合,杀死更多这些保护剂。具有讽刺意味的是,双歧杆菌和大肠杆菌都能帮助囊胚更好地生长。换句话说,双歧杆菌促进其自身杀手的生长。

更糟糕的是,囊胚ST7直接或间接地通过触发炎症反应损伤肠道内层,引起体内病变(溃疡)和肠内层结构无序。除此之外,保护性良好细菌的流失,囊胚ST7感染可能是肠道内壁长期损害的一个因素,可能导致炎症性肠病,肠易激综合征,以及胃肠道和结肠癌。

囊胚虫在疾病中作用不明确的部分原因是之前的研究没有考虑正在研究的囊胚菌亚型。一些亚型可能是无害的,但是这项研究表明ST7是独特的。ST7不仅具有有害作用,而且对甲硝唑(一种典型的囊胚虫的治疗方法)也具有抗药性。与其他囊胚菌亚型一样,ST7通过食用受感染动物粪便污染的食物传播,特别是鸟类。虽然ST7主要在新加坡报道,但在日本和至少一项丹麦研究中也有描述。因此,这种致病性的囊胚亚种可以在其他种族和地理位置找到,因为它变得更广泛研究。

Tan副教授已经开发出研究囊胚囊病引起疾病的机制的工具。他和他的团队已经建立了一种基于芽孢杆菌的基因修饰系统,可以将外源基因导入并在囊胚菌中表达,并且可以研究这些变化的影响。他们希望利用这个系统来阐明囊胚与宿主相互作用如何导致疾病并探索对抗微生物的方法。

正如Tan副教授所描述的那样,“这是第一个详细的研究,显示人类肠道的常见单细胞真核生物囊孢杆菌与宿主微生物群之间的因果关系。我们揭示它如何减少有益细菌的数量,这可能是反过来导致肠道微生物群不平衡,肠道健康状况恶化。“

囊胚对双歧杆菌和乳酸杆菌的不利影响可促进炎症性肠病和肠易激综合征的发展,其中好的细菌起保护作用。基于这些结果,临床医生还可以考虑是否排除在粪便微生物群移植过程中含有特定细胞囊胚的亚型粪便移植。

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