研究人員確定了艱難梭菌的秘密遺傳武器
休斯頓公共衛(wèi)生學(xué)院德克薩斯大學(xué)健康科學(xué)中心的三位研究人員已經(jīng)確定了控制毒素產(chǎn)生的基因的位置,這些毒素會傷害被艱難梭菌細(xì)菌感染的人。基因位點agr1構(gòu)成信號通信系統(tǒng)的一部分,該系統(tǒng)產(chǎn)生一個小分子,反過來又告訴其他人群開啟其毒素基因。
艱難梭菌通過產(chǎn)生毒素引起嚴(yán)重的腹瀉病 ; 研究領(lǐng)導(dǎo)者和分子微生物學(xué)家Charles Darkoh自2007年以來一直在研究這種細(xì)菌,他說研究人員之前并不知道agr1在C.difficile感染或CDIs中的作用。毒性最強的毒素是毒素A和毒素B. 他的研究小組的研究結(jié)果將艱難梭菌的遺傳分析與小鼠實驗相結(jié)合,提出了一種治療疾病的新方法,即干擾這種信號通訊系統(tǒng)并阻止毒素的產(chǎn)生。
艱難梭菌抵抗大多數(shù)可用的抗生素。“為這種危及生命的感染開發(fā)非抗生素治療變得非常重要,”Darkoh說。“我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一條我們和其他研究人員可以針對艱難梭菌感染開發(fā)非抗生素療法的途徑”。
艱難梭菌通常生活在腸道 - 人類和動物 - 作為許多無害細(xì)菌物種之一。但是,當(dāng)一個人接受長期抗生素治療時,該藥可以消滅有助于抑制艱難梭菌的細(xì)菌物種。結(jié)果,細(xì)菌繁殖,產(chǎn)生毒素并引起問題。有些人只有輕微的癥狀; 對于其他人來說,這是致命的。感染引起各種危險的腹瀉病和中毒性巨結(jié)腸。醫(yī)院和長期護(hù)理機構(gòu)的人面臨最大的感染風(fēng)險。根據(jù)疾病控制和預(yù)防中心的數(shù)據(jù),2011年,CDIs造成近50萬人感染,約29,000人死亡。
眾所周知,CDI難以治療,并且自21世紀(jì)初以來感染的嚴(yán)重程度和數(shù)量都在增加,特別是在老年患者中。醫(yī)生通常會開三種抗生素中的一種,但患者會對這些治療產(chǎn)生抗藥性。多達(dá)25%或30%的病例感染復(fù)發(fā)。Darkoh說,艱難梭菌感染是一個公共衛(wèi)生問題,找到治療CDI的非抗生素方法對公眾健康至關(guān)重要。
“當(dāng)他們面臨死亡的壓力時,細(xì)菌總能找到生存的方式,”Darkoh說。他目前正在開發(fā)一種不會殺死細(xì)菌的口服藥物。相反,它會通過靶向由agr1調(diào)節(jié)的途徑來滅活毒素并使艱難梭菌的毒素制造機制癱瘓。
去年,在mBio發(fā)表的一項相關(guān)研究中,Darkoh和他的合作者確定了輔助基因調(diào)節(jié)因子(Agr)法定信號系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制毒素的合成。這項新研究建立在該工作的基礎(chǔ)上,通過識別系統(tǒng)內(nèi)的有罪基因。
研究人員首先研究了與Agr信號系統(tǒng)相關(guān)的兩個基因位點agr1和agr2。Agr1出現(xiàn)在艱難梭菌的每個測序菌株的基因組中,而agr2則不出現(xiàn)。接下來,他們發(fā)現(xiàn)感染了艱難梭菌突變體的小鼠,其agr1基因座已被刪除,即使細(xì)菌仍定居在動物腸道,也不會產(chǎn)生毒素或引起疾病。Darkoh說agr2與毒素?zé)o關(guān),他計劃在未來的出版物中報告它的作用。
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