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尿路感染(urinarytractinfections,UTIs)是最常见的感染性疾病之一,并且它们还容易反复复发。大多数UTIs因肠道大肠杆菌散播到泌尿道引起,肠道致病细菌(uropathogenicEscherichiacoli,UPEC)数量越少,患UTIs风险越低。圣路易斯华盛顿大学最新发现,一种分子诱饵可靶向减少肠道UTIs细菌,治疗UTIs。
关键词:尿路感染;大肠杆菌;分子诱饵
大多数UTIs由肠道大肠杆菌引起,大肠杆菌在肠道没有危害,但当它们从粪便中脱落扩散到尿道口和膀胱后,就会引发疾病。传统观点认为,UTIs经常发生的原因是,肠道菌群不断重复向尿路播种细菌。文章通讯作者ScottJ.Hultgren博士认为,如果能减少肠道内危险大肠杆菌数量,可从源头减少UTIs发生,并预防一些复发性感染。
首先,研究人员需要鉴定让大肠杆菌在肠道存活下来的基因。一组菌毛(pilus)编码基因进入了科学家们视线。早期研究发现,菌毛附着于一种被称为“甘露糖(mannose)”的糖类,细菌抓住膀胱表面的甘露糖避免随尿液排出。缺少菌毛的细菌无法引起老鼠UTIs。
此前Hultgren和分子生物物理学教授JamesW.Janetka化学改性了甘露糖为多价甘露糖苷(mannosides)。细菌菌毛与甘露糖苷的附着作用更为紧密,但甘露糖苷并不附着于膀胱壁。细菌抓住甘露糖苷后很容易被尿液冲出。因此推测,甘露糖苷能降低肠道大肠杆菌数量,减少传播机率。
为了验证这一想法,他们将致病大肠杆菌(该细菌可在UTIs患者的膀胱和肠道被同时检出)引入老鼠肠道和膀胱。随后让老鼠口服三个剂量甘露糖苷,研究人员发现,膀胱内的致病细菌几乎完全被消灭了,肠道内的细菌数量减少了%(每个检测样本从1亿下降到万)。
大多数大肠杆菌和相关菌种都有这种类型的菌毛。理论上,甘露糖苷疗法可扫除一系列肠道细菌,与抗生素可同时杀死好几种细菌的效果相比,有异曲同工之妙。但是,抗生素容易杀伤益生菌,让危险微生物有可乘之机,这是广谱抗生素治疗的风险之一。
研究人员测量了接受甘露糖苷治疗后老鼠肠道微生物群组成,发现甘露糖苷几乎只影响引起UTIs的细菌,对其他肠道细菌影响很小。尤其与抗生素治疗后老鼠肠道多种微生物群落大量变化形成鲜明对比。
然而,老鼠和女性生理结构和生活行为都有差异,因此甘露糖苷是否能减少人类UTIs反复感染次数,仍需进行人体实验。
参考资料:SelectivedepletionofuropathogenicE.colifromthegutbyaFimHantagonist
来源:生物通
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