微生物世界：研究發現克羅恩病相關細菌的“致命弱點”

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威爾康奈爾醫學院和紐約-長老會醫院的研究人員發現，一種能引發腸道炎症的腸道細菌的“致命弱點”有可能催生更加精確的療法，幫助解決克羅恩病的治療難題。
研究結果發表在最近的《細胞宿主與微生物》（Cell Host and Microbe），研究人員表明，克羅恩病患者的一種能引發小腸炎症的腸道細菌（粘附-侵襲性大腸埃希菌，adherent-invasive Escherichia coli AIEC）含量過高。他們的實驗揭示，細菌產生的代謝產物與腸壁的免疫細胞相互作用，激起炎症反應。在克羅恩病的小鼠模型上，減少細菌的營養供給或削弱反應的關鍵酶都能減輕腸道炎症，幹擾產物與免疫細胞的相互作用。
論文的高級作者、胃腸病學與肝病學係的醫學副教授、威爾康奈爾醫學院與紐約-長老會/威爾康奈爾醫學中心的炎症性腸病Jill Roberts中心主任Randy Longman博士表示：“研究揭示了細菌的弱點，為治療提供了靶點。”


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為了找出“致命弱點”，Longman博士和他的同事，與威爾康奈爾醫學院的Ellen Scherl博士和Chun-Jun Guo、紀念Sloan Kettering中心的Gretchen Diehl博士、威爾康奈爾醫學院Ithaca校區的Kenneth Simpson博士一起，瞄準了AIEC細菌轉化糖類發酵副產物的途徑，細菌能通過該途徑在腸道中生長。最特別的是，AIEC細菌使用了1,2-丙二醇，後者是岩藻糖分解途徑的副產物且存在於腸壁。AIEC細菌代謝丙二醇的同時產生了丙酸，研究發現，丙酸能與腸壁中名為單核巨噬細胞的免疫細胞相互作用。由此引發炎症級聯反應。
接下來，研究人員對AIEC細菌進行基因工程改造，去除了反應的關鍵酶，即丙二醇脫氫酶。失去丙二醇脫氫酶後，細菌並未引發克羅恩病模型小鼠的炎症級聯反應。減少可用的岩藻糖供應也能減輕小鼠腸道的炎症。
研究的共同作者、威爾康奈爾醫學院炎症性腸病Jill Roberts研究院胃腸病學與肝病學係的博士後Monica Viladomiu說：“改變單一類型細菌的一條代謝途徑，可能對腸道炎症產生巨大的影響。” Maeva Metz是威爾康奈爾醫學研究生院醫學科學的博士候選人，工作於Longman博士的實驗室，也是論文的共同作者。


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研究發現可催生更好的療法，幫助治療克羅恩病：一種在世界上影響超過400萬人的炎症性腸病。目前，克羅恩病患者常使用抗生素進行治療，而抗生素能夠同時殺死有益和有害的細菌，還會產生不良反應。不過，基於Longman博士和同事發現的炎症級聯反應，開發精準靶向療法，能夠減輕炎症反應，保護有益的細菌。
炎症性腸病Jill Roberts研究院的成員Longman博士說：“如果能開發一種小分子藥物，抑製丙二醇脫氫酶的活性，或者改變飲食來減少岩藻糖供應，就有可能減輕克羅恩病患者的腸道炎症反應，減少副作用。”
研究團隊下一步是測試潛在的療法。他們還計劃研究岩藻糖基轉移酶2的潛在作用，保護腸道，對抗炎症級聯反應。Longman博士解釋說，許多克羅恩病的患者擁有突變的岩藻糖基轉移酶2編碼基因，導致出現酶功能異常。
Longman博士說：“從臨床角度來看，那是非常有趣的，因為這有可能幫助我們對人群分層，找出對應的更有效的幹預手段。”
翻譯：陳振翀
審校：巢栩嘉
引進來源：威爾康奈爾醫學院
引進鏈接：https://medicalxpress.com/news/2021-02-achilles-heel-bacteria-linked-crohn.html
本文來自：環球科學


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