<p>麻省理工學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)，黏液中的分子可以通過干擾導(dǎo)致細(xì)菌轉(zhuǎn)變?yōu)橛泻顟B(tài)的基因來阻止霍亂感染。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這些保護(hù)性分子被稱為聚糖，是黏蛋白的主要組成部分，黏蛋白是構(gòu)成粘液的凝膠形成聚合物。麻省理工學(xué)院的研究小組發(fā)現(xiàn)了一種特殊類型的聚糖，可以防止霍亂弧菌產(chǎn)生通常會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重腹瀉的毒素。</p> <p>&nbsp;</p> <p>如果這些聚糖能夠被運(yùn)送到感染部位，它們就可以幫助加強(qiáng)粘液屏障，預(yù)防霍亂癥狀，每年有多達(dá)400萬人受到霍亂的影響。研究人員說，因?yàn)榫厶强梢栽诓粴⑺兰?xì)菌的情況下解除細(xì)菌的武裝，所以它們可能是抗生素的一種有吸引力的替代品。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;不像抗生素，你可以很快進(jìn)化出耐藥性，這些聚糖實(shí)際上不會(huì)殺死細(xì)菌。他們似乎只是關(guān)閉了其毒性毒素的基因表達(dá)，所以這是另一種可以嘗試治療這些感染的方法。&rdquo;21歲的本杰明&middot;王博士說，他是該研究的主要作者之一。</p> <p>&nbsp;</p> <p>22歲博士Julie Takagi也是這篇論文的主要作者。Katharina Ribbeck，麻省理工學(xué)院生物工程的Andrew and Erna Viterbi教授，是這項(xiàng)研究的資深作者，今天發(fā)表在EMBO雜志上。</p> <p>&nbsp;</p> <p>研究團(tuán)隊(duì)的其他關(guān)鍵成員包括巴塞爾大學(xué)的副研究員雷切爾&middot;希維(Rachel Hevey);佐治亞大學(xué)生物化學(xué)和分子生物學(xué)教授Micheal Tiemeyer;以及加州大學(xué)圣克魯茲分校微生物學(xué)和環(huán)境毒理學(xué)教授Fitnat Yildiz。</p> <p>&nbsp;</p> <p><span class="h1"><strong>抑制微生物</strong></span></p> <p>&nbsp;</p> <p>近年來，Ribbeck和其他人發(fā)現(xiàn)，黏液分布在身體的大部分部位，在控制微生物方面起著關(guān)鍵作用。里貝克的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)證明，聚糖&mdash;&mdash;在粘液中發(fā)現(xiàn)的復(fù)雜糖分子&mdash;&mdash;可以使銅綠假單胞菌和白色念珠菌等細(xì)菌失去活性，防止它們引起有害感染。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Ribbeck之前的大部分研究都集中在肺部病原體上，但在這項(xiàng)新研究中，研究人員將注意力轉(zhuǎn)向了一種感染胃腸道的微生物。</p> <p>&nbsp;</p> <p>霍亂弧菌通常通過受污染的飲用水傳播，可導(dǎo)致嚴(yán)重腹瀉和脫水?；魜y弧菌有很多變種，以前的研究表明，這種微生物只有在被一種叫做CTX噬菌體的病毒感染時(shí)才會(huì)致病。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;噬菌體攜帶編碼霍亂毒素的基因，這是導(dǎo)致嚴(yán)重霍亂感染癥狀的真正原因。&rdquo;王說。</p> <p>&nbsp;</p> <p>為了使這種&ldquo;產(chǎn)毒轉(zhuǎn)化&rdquo;發(fā)生，CTX噬菌體必須與細(xì)菌表面的受體結(jié)合，即毒素共調(diào)節(jié)菌毛(TCP)。麻省理工學(xué)院的研究小組利用從豬胃腸道中純化的粘蛋白聚糖，發(fā)現(xiàn)聚糖抑制了細(xì)菌產(chǎn)生TCP受體的能力，因此CTX噬菌體不能再感染它。</p> <p>&nbsp;</p> <p>研究人員還表明，接觸粘蛋白聚糖會(huì)極大地改變?cè)S多其他基因的表達(dá)，包括那些產(chǎn)生霍亂毒素所需的基因。當(dāng)細(xì)菌接觸這些聚糖時(shí)，它們幾乎不會(huì)產(chǎn)生霍亂毒素。</p> <p>&nbsp;</p> <p>當(dāng)霍亂弧菌感染胃腸道上皮細(xì)胞時(shí)，這些細(xì)胞開始過量產(chǎn)生一種叫做環(huán)AMP的分子，這導(dǎo)致它們分泌大量的水，導(dǎo)致嚴(yán)重的腹瀉。研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)他們將人體上皮細(xì)胞暴露于已被黏蛋白聚糖解除武裝的霍亂弧菌中時(shí)，細(xì)胞不會(huì)產(chǎn)生環(huán)AMP或開始漏水。</p> <p>&nbsp;</p> <p><span class="h1"><strong>交付聚糖</strong></span></p> <p>&nbsp;</p> <p>研究人員隨后研究了哪些特定的聚糖可能對(duì)霍亂弧菌起作用。為了做到這一點(diǎn)，他們與Hevey的實(shí)驗(yàn)室合作，創(chuàng)造了他們正在研究的自然產(chǎn)生的粘蛋白樣本中發(fā)現(xiàn)的最豐富的聚糖的合成版本。他們合成的大多數(shù)聚糖都具有被稱為核1或核2的結(jié)構(gòu)，它們所含單糖的數(shù)量和類型略有不同。</p> <p>&nbsp;</p> <p>研究人員發(fā)現(xiàn)，核心2聚糖在控制霍亂感染方面發(fā)揮了最大的作用。據(jù)估計(jì)，50%到60%感染霍亂弧菌的人是無癥狀的，因此研究人員假設(shè)，當(dāng)這些阻斷霍亂的粘蛋白缺失時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)有癥狀的病例。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Ribbeck說:&ldquo;我們的研究結(jié)果表明，當(dāng)粘液屏障受損，缺乏這種特殊的聚糖結(jié)構(gòu)時(shí)，可能就會(huì)發(fā)生感染。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>她現(xiàn)在正在研究如何將合成粘蛋白聚糖(可能與抗生素一起)運(yùn)送到感染部位。聚糖本身不能附著在身體的粘膜襯里，所以里貝克的實(shí)驗(yàn)室正在探索將聚糖系在聚合物或納米顆粒上的可能性，以幫助它們附著在這些襯里上。研究人員計(jì)劃從肺部病原體開始，但也希望將這種方法應(yīng)用于腸道病原體，包括霍亂弧菌。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;我們想要學(xué)習(xí)如何單獨(dú)運(yùn)送聚糖，但也要與抗生素一起運(yùn)送，這可能需要雙管齊下的方法。這是我們現(xiàn)在的主要目標(biāo)，因?yàn)槲覀兛吹饺绱硕嗟牟≡w受到不同聚糖結(jié)構(gòu)的影響。&rdquo;Ribbeck說。</p> <p>&nbsp;</p> <p>該研究由國(guó)家生物醫(yī)學(xué)成像和生物工程研究所、美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的材料研究科學(xué)和工程中心項(xiàng)目、國(guó)家環(huán)境健康科學(xué)研究所、麻省理工學(xué)院環(huán)境健康科學(xué)中心的環(huán)境毒理學(xué)培訓(xùn)基金、美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院和瑞士國(guó)家科學(xué)基金會(huì)資助。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p> </blockquote>