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| 肠道战争：人类微生物群如何抵抗霍乱细菌 |
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霍乱是一种急性腹泻病，在过去的200年里有过七次大流行。根据世界卫生组织的数据，霍乱每年仍导致14.3万人死亡，并感染400万人——大多在贫穷或不发达国家。霍乱是由霍乱弧菌引起的，这是一种通过水传播的病原体，当人们饮用被污染的水时感染肠道，霍乱弧菌开始在肠道内表面定殖，并在上皮细胞上释放毒素。毒素破坏了肠道壁的离子平衡，导致水样腹泻。严重的霍乱会因严重脱水而导致死亡。
早前，洛桑理工学院EPFL的Melanie Blokesch教授团队发表了一篇开创性的论文，表明这种细菌使用“VI型分泌系统”——T6SS的分子窃取邻近的细菌的DNA——先前曾被描述为细菌间竞争的工具。研究表明，肠道病原体需要与肠道微生物群中的细菌相互作用——包括从争夺营养到全面的细菌间战争，才能在这种环境中立足。一些研究表明，肠道病原体使用T6SS“矛”来清除肠道生态空位，并促进自己的定殖。
但研究霍乱弧菌如何与肠道微生物相互作用是困难的。通常情况下，科学家们会开发出一个标准化的成年动物模型——但霍乱弧菌在成年动物中的定植程度与人类相比相对较低。这意味着研究人员不得不求助于幼小的动物，但这些动物缺乏成熟的微生物群与之相互作用。而有研究表明，抵抗霍乱弧菌等感染性细菌定殖在很大程度上依赖于肠道中所谓的“共生”微生物。共生微生物，特别是人类肠道微生物，在与霍乱弧菌的相互作用方面还没有太多的研究。最近Blokesch的小组在《自然通讯》上发表了一篇有关研究霍乱弧菌与人类微生物群中的细菌相互作用方式的论文。科学家们分析了部分来自人类志愿者的共生菌——其中包括几种细菌，如大肠杆菌、肠杆菌和各种克雷伯氏杆菌分离株。研究结果表明，虽然在霍乱弧菌介导的T6SS攻击后，几种肠道细菌被耗尽，但有部分细菌对它具有抵抗能力—— 一些肠道克雷伯氏菌通过一种多糖包裹层来保护自己免受霍乱弧菌的T6SS攻击，这种多糖“胶囊”是所谓的“"encapsulated" 细菌的特征。
因为T6SS是一种高效的杀死装置，像霍乱弧菌这样使用T6SS的细菌也得有办法保护自己，避免自我中毒。为了做到这一点，使用T6SS的细菌要产生特定的免疫蛋白，阻止T6SS的毒性作用。研究发现，人类微生物群中的一些成员不通过免疫蛋白途径就能保护自己免受T6SS的攻击。具体来说，研究表明E. cloacae本身是一种机会致病菌，它的反击方式是首先用自己更先进的T6SS武器杀死霍乱弧菌。Melanie Blokesch说:“这项工作让我们对肠道微生物群中的细菌群落行为有了一些新的认识，以及对T6SS中毒的防御如何帮助细菌种群抵御入侵的病原体。”但她也强调，这项研究是在体外进行的，这意味着如果想获得更完整的图像，还需要进行更多的研究。尽管如此，这些的工作可以作为一个起点，合理设计T6SS保护的益生菌菌株，能够恢复有缺陷的定殖屏障或提高屏障的效率。 |
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