利用“超级英雄细菌”治疗“超级细菌”的感染

摘 要:

科学家们发现了一种寄生在肠道的、能够迁移到其它器官组织的”超级英雄”细菌,这种细菌能够缓解超级细菌感染带来的致命的损伤。如果人体内也有相似特征的细菌,就能够治疗由超级细菌引发的感染性疾病。虽然仍有许多问题需要解释,不过,利用超级英雄细菌抑制病原菌感染对机体造成的损害,而不是去杀灭致病菌本身,是治疗病原菌感染的一个新思路。

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抗生素曾是世界上最有效、最具革命性的药物,但是由于细菌能够快速进化出抗生素耐药性,因此抗生素似乎达到了其使用极限。抗生素耐药性的出现给世界各地的人们都造成了严重的威胁,自抗生素发现以来一度被认为是轻而易举可以治愈的疾病如今也再次成为人们的噩梦。许多研究者至今仍在致力于寻找新的抗生素,但是这相当于在为医生与细菌之间的军备竞赛火上浇油。

有调查表明,在美国医院感染的细菌中,有一半细菌具抗生素耐药性。根据美国疾病预防控制中心的报告,在美国,每年有将近200万人受到耐药菌感染,其中23000因此死亡。

一直以来,人们对于治疗微生物感染的方案都集中在清除这些微生物上,然而真正具有致命性的并不是微生物本身,而是由感染引发的副效应。研究证明,如果能够阻止病原菌感染后引发的机体损伤,比如肌肉萎缩(muscle wasting)症状,就能够有效防止感染造成的致命性危害。

现在,科学家们也许找到了能够解决这一难题的办法——即一种寄生在肠道的、能够迁移到其它器官组织的"超级英雄"细菌,这种细菌能够缓解超级细菌感染带来的致命的症状。

利用“超级英雄细菌”治疗“超级细菌”的感染

发表在2015年10月30日的Science杂志上的一篇文章中,研究人员发现小鼠微生物组中的一株大肠杆菌能够提高小鼠对肺部和肠道感染的耐受性,具体表现在一般小鼠在受到感染时会出现肌肉萎缩,而这一株大肠杆菌能够有效阻止肌肉萎缩。科学家们将这株菌称为“超级英雄”细菌。如果人体内也能够找到具有相似特征的细菌,就有办法治疗由超级细菌引发的感染类疾病。

研究人员以小鼠为实验对象,发现部分小鼠能够抵抗病原菌感染引发的肌肉萎缩。通过比较这一类小鼠与其它小鼠体肠道内的肠道菌群,发现一株大肠杆菌只存在于抗肌肉萎缩的小鼠体内。当普通小鼠通过饲喂定殖这种大肠杆菌后,它们也获得了在感染期间抗肌肉萎缩的能力。进一步研究发现,在感染期间,这种超级英雄大肠杆菌能够从肠道迁移到脂肪组织,从而介导了肌肉组织的保护效应。

一般情形下,肺部或肠道感染的小鼠体内的胰岛素样因子-1(insulin-like growth factor 1,IGF-1)水平会下降,这一激素因子是维持肌肉的主要信号分子。保护性超级英雄大肠杆菌能够激活IGF-1信号通路,使IGF-1保持在一个正常的水平,因此尽管在感染期间,仍然保证了肌肉组织的稳定。

目前还不清楚在人体内是否也存在着这类超级英雄细菌,这类超级英雄细菌是否能用于治疗人体感染也不清楚。虽然目前仍有许多问题需要解释,不过,利用超级英雄细菌抑制病原菌感染对机体造成的损害,而不是去杀灭致病菌本身,是治疗病原菌感染的一个新思路。

参考资料:

1、Schieber AM, Lee YM, Chang MW, et al. Disease tolerance mediated by microbiome E. coli involves inflammasome and IGF-1 signaling. Science, 2015,350(6260):558-563. DOI: 10.1126/science.aac6468.

2、http://medicalxpress.com/news/2015-10-superhero-microbiome-bacteria-deadly-symptoms.html

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  1. avatar 匿名

    细菌攻克细菌,是治疗细菌感染的新思路

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