<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)生通常會導(dǎo)致嚴重腹瀉的毒素。</p> <p>&nbsp;</p> <p>如果這些聚糖能夠被運送到感染部位，它們就可以幫助加強粘液屏障，預(yù)防霍亂癥狀，每年有多達400萬人受到霍亂的影響。研究人員說，因為聚糖可以在不殺死細菌的情況下解除細菌的武裝，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，你可以很快進化出耐藥性，這些聚糖實際上不會殺死細菌。他們似乎只是關(guān)閉了其毒性毒素的基因表達，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>研究團隊的其他關(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。里貝克的實驗室已經(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才會致病。</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，接觸粘蛋白聚糖會極大地改變許多其他基因的表達，包括那些產(chǎn)生霍亂毒素所需的基因。當(dāng)細菌接觸這些聚糖時，它們幾乎不會產(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胞時，這些細胞開始過量產(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)致嚴重的腹瀉。研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)他們將人體上皮細胞暴露于已被黏蛋白聚糖解除武裝的霍亂弧菌中時，細胞不會產(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霍亂弧菌起作用。為了做到這一點，他們與Hevey的實驗室合作，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，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，可能會出現(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，可能就會發(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，所以里貝克的實驗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)如何單獨運送聚糖，但也要與抗生素一起運送，這可能需要雙管齊下的方法。這是我們現(xiàn)在的主要目標，因為我們看到如此多的病原體受到不同聚糖結(jié)構(gòu)的影響。&rdquo;Ribbeck說。</p> <p>&nbsp;</p> <p>該研究由國家生物醫(yī)學(xué)成像和生物工程研究所、美國國家科學(xué)基金會的材料研究科學(xué)和工程中心項目、國家環(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、美國國立衛(wèi)生研究院和瑞士國家科學(xué)基金會資助。</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。</p> </blockquote>