治療傳染病作為抗生素替代品的新方法
大阪大學(xué)主導(dǎo)的研究人員闡明了致病性大腸桿菌如何附著在宿主腸上皮細(xì)胞上。他們發(fā)現(xiàn),細(xì)菌表面的IV型菌毛不足以粘附腸上皮細(xì)胞,大腸桿菌分泌的蛋白質(zhì)也是必需的。發(fā)現(xiàn)這種附著機制可能是許多腸道病原體如霍亂弧菌的共同特征,并且構(gòu)成了針對這些細(xì)菌病原體的新型治療靶標(biāo)。
腸產(chǎn)毒性大腸桿菌(ETEC)被認(rèn)為是生活在發(fā)展中國家的旅行者和人們腹瀉的主要原因。據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)稱,ETEC每年造成30萬~50萬人死亡,構(gòu)成嚴(yán)重問題。
ETEC的有效疫苗尚未開發(fā),因此感染ETEC的患者接受抗生素治療和配套措施。然而,多重耐藥細(xì)菌的出現(xiàn)已成為一個社會問題,因此尋求新的治療方法的發(fā)展。
對宿主腸上皮的粘附是人類ETEC感染的必要步驟。據(jù)認(rèn)為,稱為“IV型菌毛”的細(xì)菌表面上的絲狀結(jié)構(gòu)對細(xì)菌附著很重要,但其詳細(xì)的粘附機制尚不清楚。
大阪大學(xué)主導(dǎo)的研究人員使用IV型菌毛和分泌蛋白澄清了致病性大腸桿菌如何附著于宿主腸上皮細(xì)胞。他們的研究成果發(fā)表在PNAS上。
其中一位作者Shota Nakamura說:“我們證明細(xì)菌表面的IV型菌毛不足以使ETEC粘附腸上皮細(xì)胞,大腸桿菌分泌的蛋白質(zhì)也是必需的??贵w的使用對分泌的蛋白質(zhì)抑制大腸桿菌的附著。“
利用X射線晶體學(xué),研究人員研究了僅位于菌毛尖端的蛋白質(zhì)如何與腸道中大腸桿菌分泌的蛋白質(zhì)相互作用(圖2),闡明了ETEC的附著機制;也就是說,分泌的蛋白質(zhì)充當(dāng)分子橋,其結(jié)合細(xì)菌表面上的IV型菌毛和人的腸上皮細(xì)胞。
Nakamura還說,“這種附著可能是許多IV型菌毛表達(dá)腸道病原體如霍亂弧菌的常見特征,并構(gòu)成了針對此類細(xì)菌病原體的新治療靶點。”
他們的研究結(jié)果不僅將開發(fā)用于ETEC的新疫苗,還將開發(fā)用于防止與細(xì)菌附著有關(guān)的蛋白質(zhì)結(jié)合的抗粘連劑。抗粘連劑可以將致病菌從體內(nèi)沖洗而不會破壞它們,因此不存在產(chǎn)生耐藥細(xì)菌的危險。這些藥物一旦開發(fā)出來,將作為一種新型治療方法,可作為抗生素的替代品。
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