复杂的肠道细菌生态系统在人类健康中起着至关重要的作用,不仅有助于食物的消化,还可能携带各种病原体。这些病原体可能导致严重的健康问题,包括腹泻和免疫系统受损时的生命威胁性感染。
近年来,抗生素耐药细菌的出现迫切需要寻找替代策略来对抗这些有害微生物。研究人员一直在探索利用疫苗来针对肠道中的病原菌,但由于肠道免疫系统的独特功能尚未完全理解,这一领域仍面临许多挑战。
苏黎世联邦理工学院和牛津大学教授艾玛·斯莱克(Emma Slack)以及巴塞尔大学的梅德里克·迪亚德(Médéric Diard)在此领域取得了重要进展。他们的合作研究开发了一种创新的口服疫苗策略,旨在对抗肠道病原菌。这种方法不仅包括接种疫苗,还包括引入无害细菌,这些无害细菌能够与有害微生物竞争必需的营养物质,从而有效地饿死它们。
在小鼠实验中,研究团队展示了这种双重方法可以防止沙门氏菌的定植并消灭已建立的大肠杆菌群体。单独使用疫苗或无害细菌都无法提供同样的保护水平。
为了使竞争有效,所选的无害菌株必须在与病原菌相同的条件下茁壮成长,包括相同的肠道区域和营养需求。研究人员成功地为他们的实验设计了一种沙门氏菌的竞争菌株,但他们也表明,天然的大肠杆菌菌株可以通过战略组合达到类似的效果,而无需进行基因改造。
斯莱克将这个过程比作园艺,在园艺中去除杂草需要种植新的植物以防止其再生。在肠道健康方面,这意味着在用疫苗减少有害细菌后,引入有益微生物对于维持肠道生态平衡至关重要。
实地研究表明,一些人拥有自然存在的细菌菌株,可以帮助抑制病原菌。这种新的疫苗策略可以增强那些缺乏这些有益菌株的人的保护措施。
这种方法的主要优势之一是它可以在不使用抗生素的情况下消除有害细菌,从而应对抗生素耐药性的挑战。这对于接受器官移植等手术的患者尤其有益,因为病原菌的存在对免疫抑制疗法下的患者构成了重大风险。
此外,这种策略对于前往具有不同细菌菌株地区的旅行者也非常有用,有助于他们为潜在的暴露做好准备。
最终目标是创造一个未来,人们只需服用一粒包含疫苗和有益细菌的胶囊即可。然而,进一步的研究是必要的,以便将这些发现转化为实际的人类健康应用。
未来的挑战在于将这些发现适应临床相关的细菌菌株,并评估其在人类群体中的有效性。
更多详细见解,请参阅维雷娜·伦茨等人在《科学》杂志上发表的研究。
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