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PLoS ONE：新研究表明腸道有益菌有望抵抗致病菌感染
點擊次數(shù)：570 發(fā)布時間：2012-7-31
盡管很多細(xì)菌作為侵襲性病原體存在，導(dǎo)致諸如結(jié)核病、霍亂、瘟疫和中毒性休克綜合癥之類的一系列疾病產(chǎn)生，但是其他細(xì)菌沒有發(fā)揮如此不好的作用，其中一些細(xì)菌對人類健康甚至發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在一項新研究中，來自美國亞利桑那州立大學(xué)生物設(shè)計研究所的Cheryl Nickerson和她的研究團隊與比利時根特大學(xué)的一個研究小組合作開展研究，研究瑞特乳酸菌（Lactobaccilus reuteri）---常駐人腸道中的一種細(xì)菌--在人體抵抗食源性感染中所發(fā)揮的作用。研究結(jié)果證實這種能夠產(chǎn)生抗菌物質(zhì)---羅氏菌素（reuterin）---的益生菌可能能夠保護腸道上皮細(xì)胞抵抗來自食源性細(xì)菌病原體沙門氏菌（Salmonella）的感染。相關(guān)研究結(jié)果于2012年5月發(fā)表在PLoS ONE期刊上。
在這項研究中，研究人員利用三維結(jié)腸上皮細(xì)胞培養(yǎng)物開展研究。他們在一種被稱作旋轉(zhuǎn)壁式生物反應(yīng)器（ Rotating Wall Vessel bioreactor）的設(shè)備內(nèi)的一種特定環(huán)境下進行三維細(xì)胞培養(yǎng)。在培養(yǎng)起階段，細(xì)胞附著到微小的多孔珠上。在這些條件下，細(xì)胞能夠在三維空間中，以一種接近于它們在體內(nèi)條件下的行為的方式對分子和化學(xué)梯度作出反應(yīng)，從而使得細(xì)胞基于自然的細(xì)胞親和力發(fā)生聚集以便形成類似三維組織的結(jié)構(gòu)。
與此同時，研究人員還采取了兩種方法來研究宿主-病原體相互作用。在*種方法當(dāng)中，將三維腸道上皮細(xì)胞聚集體接種到24孔培養(yǎng)板中。接著，沙門氏菌與瑞特乳酸菌上清液---也就是不含細(xì)胞的培養(yǎng)基，瑞特乳酸菌在其中培養(yǎng)時會產(chǎn)生羅氏菌素---一起加到這些腸道細(xì)胞之中。
在第二種方法當(dāng)中，首先瑞特乳酸菌在三維結(jié)腸細(xì)胞（接種到24孔培養(yǎng)板的孔中）存在時產(chǎn)生羅氏菌素，然后加入沙門氏菌，而且瑞特乳酸菌（在甘油存在時）能夠在原位產(chǎn)生羅氏菌素。在這兩種方法中，不接觸羅氏菌素的對照實驗也都接受測試，同時當(dāng)宿主細(xì)胞不存在時，還需評估羅氏菌素對沙門氏菌總數(shù)的影響。
研究結(jié)果表明當(dāng)宿主細(xì)胞不存在時，在接觸含有羅氏菌素的上清液一個小時之后，沙門氏菌總數(shù)減少。再者，含有羅氏菌素的瑞特乳酸菌發(fā)酵液也能顯著性降低沙門氏菌對三維結(jié)腸細(xì)胞粘附、入侵和細(xì)胞內(nèi)存活。與此同時，研究人員意外地發(fā)現(xiàn)加入不含甘油的瑞特乳酸菌上清液實際上能夠促進沙門氏菌的粘附、入侵和細(xì)胞內(nèi)存活，這可能是因為存在低濃度乙酸的緣故，而且之前的研究已證實乙酸能夠促進沙門氏菌毒力相關(guān)基因的表達。
在這第二種方法中，活的瑞特乳酸菌與三維上皮細(xì)胞和含有甘油的培養(yǎng)基一起孵育。瑞特乳酸菌的存在能夠降低沙門氏菌的粘附、入侵和細(xì)胞內(nèi)存活的能力，從而減少沙門氏菌總數(shù)，而且當(dāng)瑞特乳酸菌正在產(chǎn)生羅氏菌素時，這種效應(yīng)也隨之增強。
在這項研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)羅氏菌素降低沙門氏菌感染能力的結(jié)果就是存活的宿主細(xì)胞數(shù)量增加。
盡管研究人員強調(diào)，還需開展大量研究，特別是要研究在復(fù)雜的腸道微生物組中理解羅氏菌素所發(fā)揮的作用，但是這些研究結(jié)果是鼓舞人心的，也提示著一種抵抗沙門氏菌感染的新方法：利用瑞特乳酸菌將甘油轉(zhuǎn)化為羅氏菌素。這項研究也是*次研究在哺乳細(xì)胞腸道細(xì)胞的感染過程中，羅氏菌素所產(chǎn)生的影響，并且提示著在旨在挫敗沙門氏菌感染的未來療法中，利用益生菌或它們的近緣細(xì)菌物種可能能夠提高療效
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