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Science:肠道菌没有硝烟的战争

   科学家们一致很疑惑,在炎症性肠病IBD患者的肠道中,大肠杆菌E. coli这些有害菌是如何战胜众多有益菌取得生长优势的。现在,加州大学Davis分校的研究人员找到了答案,这将帮助人们开发能够更有效治疗IBD的新方法。

这项研究发表在二月八日的Science杂志上,描述了IBD中有害菌战胜有益菌并对肠道造成损害的生长机制。这项成果有望带来与现有IBD疗法相比,副作用更小的新治疗方式。

IBD中,有益菌被免疫系统误杀,而有害菌大量繁殖,导致肠道受损发炎、慢性腹痛、腹泻等多种问题。据美国疾控中心统计,包括溃疡性结肠炎和Crohn病在内的IBD,影响了一百四十万美国人。

研究人员通过体外实验和动物研究,发现肠道中的潜在有害细菌(肠杆菌)能利用硝酸盐大肆生长,硝酸盐是IBD肠道发炎过程中形成的副产物。会加重IBD 肠道损伤的特定E. coli菌株,就是这些肠杆菌中的一员。最终,IBD患者肠道中有害菌泛滥成灾,而正常有益菌的数量大幅减少。

“E. coli可以利用硝酸盐呼吸,产生能量并生长,”文章第一作者,加州大学Davis 分校的医学微生物学和免疫学教授Andreas Baumler说。

“在IBD中,肠道炎症所产生的硝酸盐可以帮助E. coli在营养竞争中胜过有益微生物,”他说。

IBD患者肠道发炎会释放出一氧化氮自由基,而这些一氧化氮自由基很不稳定,最终会分解为硝酸盐,被E. coli这样的细菌用来大肆生长。而肠道中的有益细菌是通过发酵生长,相比之下这是一个更为缓慢的过程。

Baumler认为,确定E. coli等细菌战胜肠道有益菌的机制,对于开发新疗法阻断IBD疾病进程很重要。目前的IBD疗法一般是通过抗生素、类固醇等药物来抑制免疫应答,但这些药物对免疫系统影响很大,其长期副作用限制了这些药物的使用及其对IBD患者的有效性。

研究人员指出,靶标生成一氧化氮和硝酸盐的分子通路,以及其他有害肠道菌生存所需的分子,能够使IBD患者的肠道环境正常化。他们已经在进行研究,尝试用药物阻断IBD赋予有害菌生长优势的多个通路。

“我们可以抑制E. coli等细菌呼吸和生长所需的分子,” Baumler说。“将它们及时扼杀。”


参考文献:


Host-derived nitrate boosts growth of E. coli in the inflamed gut.

【译】宿主来源的硝酸盐增加在发炎的肠道大肠杆菌的生长。

PMID: [PubMed - indexed for MEDLINE] 引用
FULLJOURNALNAME:Science (New York, N.Y.)
PUBDATE:2013 Feb 8;339(6120):708-11.
PUBTYPE:Journal Article
AUTHORS:Winter SE,Winter MG,Xavier MN,Thiennimitr P,Poon V,Keestra AM,Laughlin RC,Gomez G,Wu J,Lawhon SD,Popova IE,Parikh SJ,Adams LG,Tsolis RM,Stewart VJ,Bäumler AJ

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