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艰难梭菌病原体的名字来源于法语单词“困难”。艰难梭菌是一种已知会引起从腹泻到危及生命的结肠损伤等症状的细菌,它是老年人和服用抗生素的患者日益关注的流行病的一部分。
艰难梭菌感染病例的爆发在西方国家逐渐增加,仅每年就有 29,000 人报告。
现在,加州大学圣地亚哥分校的生物学家正在从新开发的普通果蝇模型中得出相似之处,以帮助为对抗病原体传播的新疗法奠定基础。他们的报告发表在iScience杂志上。
“艰难梭菌感染对住院患者构成严重风险”,塔塔遗传与社会研究所 (TIGS) 生物科学系杰出教授兼加州大学圣地亚哥分校科学主任 Ethan Bier 说。“这项研究为了解这种病原体如何通过产生有毒因子而获得优于人类微生物组中其他有益细菌的优势开辟了一条新途径。这些知识有助于制定遏制这种病原体并减少其造成的巨大痛苦的策略。”
与大多数细菌病原体一样,艰难梭菌分泌毒素进入宿主细胞,破坏关键信号通路并削弱宿主的正常防御机制。最有效的艰难梭菌菌株释放出一种双组分毒素,触发一系列复杂的细胞反应,最终形成长膜突起,使细菌更有效地附着在宿主细胞上。
Bier 实验室的加州大学圣地亚哥分校的科学家培育了能够表达这种毒素活性成分(称为“CDTa”)的果蝇品系。这些菌株使他们能够在以肠道为中心的活体模型系统中研究 CDTa 毒性背后的复杂机制,这是关键,因为这些小苍蝇的消化系统与人类的消化系统惊人地相似。
“苍蝇肠道为人体肠道提供了一个快速且准确得惊人的模型,人体肠道是艰难梭菌的感染部位,”Bier 说。“果蝇中大量复杂的遗传工具可以确定细菌产生的毒性因子如何破坏细胞过程和分子通路的新机制。这些发现一旦在哺乳动物系统或人类细胞中得到验证,就可以产生预防或减少的新疗法。艰难梭菌感染的严重程度。”
果蝇模型为研究人员提供了一条清晰的途径来检查 CDTa 破坏的遗传相互作用。他们最终发现,这种毒素会导致营养吸收所必需的网络崩溃。结果,模型果蝇的体重、排便量和整体寿命都严重减少,模仿人类艰难梭菌感染患者的症状。
关键词: 艰难梭菌 加州大学圣地亚哥分校 消化系统