研究：大肠杆菌菌株阻断肠道防御，扩散感染
俄勒冈健康与科学大学
当引发食物中毒的有害细菌（如大肠杆菌）通过消化道入侵时，肠道细胞通常会通过将感染细胞推出体外的方式进行反击，以阻止感染扩散。
在今日发表于《自然》杂志的一项新研究中，罗氏集团成员基因泰克公司的科学家与俄勒冈健康与科学大学研究人员合作发现，一种以引发血性腹泻著称的危险大肠杆菌菌株能够阻断这种肠道防御机制，使细菌更易扩散。
该细菌向肠道细胞注入一种名为NleL的特殊蛋白，破坏关键酶ROCK1和ROCK2——这些酶是感染细胞被排出体外所必需的。由于这一过程受阻，感染细胞无法快速脱离，使细菌得以更易传播。
通常情况下，当有害细菌入侵肠道时，身体会迅速启动防御。第一道防线是肠道内壁——由紧密排列的细胞组成，负责吸收营养并阻止细菌进入血液。若其中一个细胞被感染，它会通过将自身推出肠道内壁并进入肠道腔的方式自我牺牲，随后被排出体外。这一机制有助于防止细菌扩散。
"本研究表明致病菌能阻断感染细胞的排出过程，"该研究资深作者、俄勒冈健康与科学大学医学院分子微生物学与免疫学副教授伊莎贝拉·劳赫博士表示，"这与我们此前观察到的策略完全不同。某些细菌试图隐藏以避免被检测，而这种细菌直接切断了细胞的逃生通道。"
揭示治疗新路径
劳赫长期研究屏障组织（如肠道内壁）如何与微生物相互作用，在不持续引发炎症的情况下保护身体。她的工作对传染病和炎症性肠病等慢性疾病研究均具有重要意义。
"我们现在知道肠道内壁不仅是被动屏障，"她解释道，"这些细胞擅长在免疫系统启动前早期检测感染并作出响应。"
本研究由多领域科学家协作完成：基因泰克的生化专家解析了NleL的作用机制，而劳赫实验室则利用肠道组织模型验证了该蛋白在真实细胞中的效果。
"我们证实，当细菌携带这种特定蛋白时，对肠道的感染能力显著增强，"劳赫指出，"它们阻止感染细胞被快速清除，从而获得更多时间增殖并感染更多细胞。"
这一发现可能为开发靶向细菌致病机制的新疗法铺平道路，此类疗法不同于抗生素的杀菌原理，而是通过阻断细菌的致病能力发挥作用。
"通过理解细菌如何绕过人体防御，科学家可设计不依赖抗生素的抗毒力疗法，"劳赫强调，"这在抗生素耐药性持续上升的背景下尤为重要。"
该发现还具有全球健康意义。此类大肠杆菌对幼儿尤为危险，因其身体难以承受体液流失。科学家警告，气候变化和食品安全系统弱化可能使此类感染更加普遍。
"在卫生条件欠佳地区，这类细菌已是严重问题，"劳赫表示，"但随着气温升高和食品安全监测削减，它们在发达国家也正成为日益增长的威胁。"
除传染病外，该发现还有助于理解炎症性肠病等肠道疾病，此类疾病中肠道内壁会异常频繁地脱落过多细胞。
"细胞'脱落'过程在健康肠道中始终以低水平持续发生，"劳赫解释道，"但在炎症性肠病中该过程加剧，其原因尚不完全明确。我们在胃肠道癌症中也观察到类似现象。这项研究让我们更深入理解身体的自我保护机制及异常失效的原理。"
除劳赫外，俄勒冈健康与科学大学共同作者还包括马林·迈纳（理学学士）、瑞秋·彼得森（理学学士）和威廉·斯科特（文学学士）。研究首席作者为基因泰克公司首席科学家乔瓦尼·卢切蒂博士。完整作者名单详见研究论文。
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