危险大肠杆菌阻断肠道防御机制,新研究揭示细菌如何“困住”受感染细胞
当诸如大肠杆菌等致病菌侵入人体消化系统时,肠道细胞通常会启动一种自我保护反应:通过将受感染的细胞主动排出体外,阻止细菌进一步扩散。然而,一项最新发表在《自然(Nature)》杂志上的研究显示,一种能引发血性腹泻的危险大肠杆菌菌株,竟然进化出一种全新的策略,能够阻断这一关键防御机制,从而让感染更加持久和严重。

NleL蛋白破坏肠道“自净”机制
这项研究由基因泰克(Genentech)科学团队与俄勒冈健康与科学大学(OHSU)合作完成。研究人员发现,这种致病性大肠杆菌会向肠道细胞注入一种特殊蛋白质——NleL。
NleL能够分解两种关键酶ROCK1与ROCK2,而这两种酶恰恰是肠道细胞排出受感染细胞所必需的。
当ROCK通路被破坏后,受感染细胞失去了“自我驱逐”的能力,感染的细胞无法被及时清除,细菌因此得以在肠壁中停留更久,繁殖速度加快。
肠道内壁:主动防御的第一道屏障
健康肠道内壁由紧密排列的细胞构成,既负责营养吸收,又能防止病原体入侵。一旦某个细胞被细菌感染,它通常会主动“牺牲”自己——脱离肠壁并被肠液冲走,从而保护周围组织不被感染。
研究通讯作者、OHSU医学院分子微生物学与免疫学副教授Isabella Rauch博士指出:“我们发现,这种致病菌采用了与以往完全不同的策略。它不是隐藏自己,而是直接阻止受感染细胞逃离。”
科研合作揭示细菌致病机制
此次研究集合了多个科研团队的力量。来自基因泰克的生物化学专家解析了NleL的分子作用原理,而Rauch博士的实验室则利用肠道组织模型,验证了NleL在真实细胞环境中的效果。
结果显示,携带NleL蛋白的大肠杆菌能在肠道中更高效地感染并传播,因为它们能阻断细胞挤出机制,延长感染时间。
为非抗生素疗法提供新思路
Rauch博士表示,这项发现为开发抗毒力(anti-virulence)疗法提供了新的方向。此类疗法并不直接杀死细菌,而是干扰其致病过程。
“通过理解细菌如何规避身体防御,我们可以设计出不依赖抗生素的新疗法,”她说,“这在全球抗生素耐药性不断上升的背景下尤为关键。”
全球健康与气候变化的双重挑战
研究者指出,这种能够阻断肠道防御的大肠杆菌对儿童尤其危险,因为幼儿体液流失后容易出现严重脱水。
此外,气候变暖与食品安全体系的削弱可能让这类感染更频繁地出现。Rauch博士警告道:“在卫生条件较差的地区,这类细菌已是重大威胁。而随着全球气温上升和监管放松,它们可能也会在发达国家带来更大风险。”
对炎症性肠病与癌症研究的启示
除了传染病防控外,这一研究还为炎症性肠病(IBD)和胃肠道癌症等疾病提供了新线索。
Rauch解释说:“在健康肠道中,细胞挤出过程保持在稳定水平。但在IBD中,这种机制过度活跃,我们仍未完全理解原因。此次发现帮助我们更好地了解肠道细胞何时、为何被迫离开或滞留,并为相关疾病机制提供了新的视角。”
结语:揭开肠道防御的新篇章
这项研究不仅揭示了细菌逃避免疫的新手段,也强调了肠道屏障在维持人体健康中的主动作用。未来,基于此机制的研究可能推动更精准、更安全的肠道感染防治策略,为全球公共卫生带来新的希望。