Nature:潛在的致命感染在我們的腸道中潛伏著危險(xiǎn)的盟友
弗吉尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Jason Papin博士及其合作者的一項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)可以幫助醫(yī)生識(shí)別患有嚴(yán)重艱難梭菌的患者,并為新的治療方法打開(kāi)大門(mén)。
來(lái)源:Dan Addison | UVA Communications
艱難梭菌(Clostridioides difficile)通常被稱(chēng)為C. difficile或C. diff,其是一種會(huì)引發(fā)嚴(yán)重腸道疾病的細(xì)菌,正如其名字那樣,這種細(xì)菌難以研究且其感染難以治療;大約六分之一被感染的個(gè)體都會(huì)在兩個(gè)月內(nèi)疾病再次復(fù)發(fā),然而,目前科學(xué)家們并沒(méi)有闡明為何相比一些人而言,在另一些人群中,艱難梭菌的感染非常難以治療。人類(lèi)的腸道中充滿(mǎn)了數(shù)以萬(wàn)億計(jì)的微生物,這些微生物會(huì)影響多種病原體的毒力,截止到目前為止,科學(xué)家們很少理解艱難梭菌如何與胃腸道中豐富的微生物進(jìn)行相互合作。
近日,弗吉尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院及其合作者的新研究揭示了一種抗生素耐藥性的機(jī)會(huì)致病菌:腸球菌或能與艱難梭菌相互協(xié)作,重塑并增強(qiáng)腸道中的代謝環(huán)境,從而使得艱難梭菌不斷茁壯成長(zhǎng)。這一發(fā)現(xiàn)可以幫助醫(yī)生識(shí)別患有嚴(yán)重疾病的患者,并為新的治療方法打開(kāi)大門(mén)。
UVA的新發(fā)現(xiàn)有助于解釋為什么某些患者面臨特殊的風(fēng)險(xiǎn)。研究人員確定,在腸道中發(fā)現(xiàn)的一組耐抗生素的“機(jī)會(huì)性病原體”,即腸球菌,可以使c . diff更強(qiáng)大也更危險(xiǎn)。
“人與人之間的互動(dòng),其他微生物和人體腸道非常復(fù)雜。這項(xiàng)研究利用了來(lái)自多個(gè)機(jī)構(gòu)的大型多學(xué)科團(tuán)隊(duì)的專(zhuān)業(yè)知識(shí),來(lái)解開(kāi)這些復(fù)雜的相互作用,有了更深入的了解,我們就有機(jī)會(huì)開(kāi)發(fā)新的治療策略來(lái)治療這種危險(xiǎn)的感染。”
腸球菌是一種細(xì)菌,它們本身就能引起難以治療的危險(xiǎn)感染。例如,它們會(huì)導(dǎo)致腦膜炎、尿路感染(老年人可能會(huì)非常嚴(yán)重)、痛苦的胃腸道疾病憩室炎,以及其他疾病。但研究人員發(fā)現(xiàn),它們構(gòu)成的威脅還不止于此。
研究小組收集了患有糖尿病的患者的糞便樣本,然后,他們結(jié)合實(shí)驗(yàn)室測(cè)試和先進(jìn)的計(jì)算機(jī)建模來(lái)更好地理解這一點(diǎn)c . diff與腸道內(nèi)的其他微生物相互作用。
他們發(fā)現(xiàn)腸球菌是危險(xiǎn)的盟友, 腸球菌產(chǎn)生氨基酸,包括亮氨酸和鳥(niǎo)氨酸,它們使艱難梭菌對(duì)于腸道成分被抗生素破壞的患者來(lái)說(shuō),這是一個(gè)更大的威脅。
帕平和他的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)模型,幫助研究人員理解和預(yù)測(cè)腸道的復(fù)雜變化。他們的工作與其他實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)室研究相結(jié)合,表明腸球菌可以極大地重塑腸道中的“代謝組”——氨基酸等代謝物的集合。研究人員報(bào)告說(shuō),這些變化最終會(huì)重新編程,并增強(qiáng)其致病行為。
“Matthew Jenior (Papin實(shí)驗(yàn)室UVA博士后)進(jìn)行的計(jì)算建模有助于發(fā)現(xiàn)氨基酸在相互作用中的作用c . diff和腸球菌,他們構(gòu)建的計(jì)算模型將繼續(xù)幫助我們更好地理解大腦中的分子過(guò)程c . diff會(huì)導(dǎo)致疾病?!?/p>
通過(guò)更好地理解c . diff,研究人員說(shuō)菌與腸道中的腸球菌和其他微生物相互作用,醫(yī)生將更好地對(duì)抗這種常見(jiàn)的嚴(yán)重感染。
“生物學(xué)是一門(mén)數(shù)據(jù)豐富的科學(xué),利用這些數(shù)據(jù)的計(jì)算模型的能力才剛剛起步,我們對(duì)利用數(shù)據(jù)科學(xué)和計(jì)算機(jī)建模來(lái)推動(dòng)生物發(fā)現(xiàn)的無(wú)數(shù)機(jī)會(huì)感到興奮?!?/p>
原文標(biāo)題:
Enterococci enhance Clostridioides difficile pathogenesis

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