研究揭示了细菌毒素如何导致危及生命的结肠炎的新细节
加州大学洛杉矶分校和哈佛大学的科学家领导的研究揭示了艰难梭状芽胞杆菌如何导致肠道过度炎症,从而导致潜在致命的结肠炎的细节。艰难梭菌毒素A是该细菌释放的两种毒素之一,研究人员得出了两个关键发现。
他们精确地指出了有毒蛋白质的哪一部分可以穿透细胞膜进入称为核内体的细胞结构,这表明即使含有该关键片段的蛋白质片段也能够进入核内体。
此外,他们还揭示了如何毒素分子导致炎症,这一直是一个长期的谜,因为这些分子通常在肠道中被迅速消化。科学家们发现,毒素a——甚至是毒素的碎片——可以将DNA组织成有序的晶体粒子,放大a免疫反应通过与多个TLR9受体结合,而TLR9受体通常是人体微生物DNA早期检测系统的一部分。研究结果表明,这种机制会导致身体的自然防御系统产生过度的炎症。
根据美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)的数据,肠道中的艰难梭菌感染可导致危及生命的结肠炎,仅在美国,每年就有近50万例病例和2.9万人死亡。
接受过抗生素治疗的老年患者感染艰难梭菌的风险尤其大,艰难梭菌对许多抗生素都有耐药性。的细菌当它被通常存在于人体肠道中的共生微生物控制时,通常是无害的。然而,当肠道微生物群被抗生素抑制时,艰难梭菌就会取而代之:它的毒素会刺激严重的自身免疫反应,导致腹泻、抽筋、发烧和恶心等症状。
研究结合了机器学习在斯坦福同步辐射光源(Stanford Synchrotron Radiation Lightsource,能源部的一个实验室)进行的小角度x射线散射技术实验,以及使用人类细胞系、小鼠细胞系和小鼠进行的实验。
了解艰难梭菌毒素引发肠道炎症的机制是开发治疗或预防细菌感染方法的重要一步。
这项研究发表在该杂志的网络版上胃肠病学.
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