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肠道微生物为防御致病性李斯特菌感染提供第一道防线

首页 » 研究 » 组学 2018-08-09 菌情观察室 赞(2)
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导读
肠道细菌可能在防御李斯特菌感染中发挥关键作用。四种有益的肠道细菌能够降低小鼠中单核增生李斯特菌的生长,而这四种有益菌能够轻易的被抗生素杀死。通过给免疫力低下患者的肠道定植这些有益细菌能够帮助预防李斯特菌的感染。


虽然大多数成年人都能够避免由于李斯特菌感染而引起的严重疾病,但是有一些人,比如孕妇和免疫力低下的人群却有很高的风险。2017年6月,一项发表在《实验医学杂志》上的研究表明肠道细菌可能在防御李斯特菌感染中发挥关键作用。同时,研究人员鉴定了四种有益的肠道细菌能够降低小鼠中单核增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)的生长,而这四种有益菌能够轻易的被抗生素杀死。通过给免疫力低下患者的肠道定植这些有益细菌能够帮助预防李斯特菌的感染。


单核增生李斯特菌是一种食源性的人畜共患病的病原菌,能够引起急性传染的李斯特菌病,主要症状包括头痛、发热、腹泻、肌肉疼痛和疲劳等等。严重情况下,能够引起败血症、脑膜炎,甚至死亡。单核增生李斯特菌广泛存在于自然界中,食品中存在的单核增生李斯特菌对人类的安全具有极大的危险性,该菌在4℃的环境中仍可生长繁殖,是冷藏食品威胁人类健康的主要病原菌之一。



抗生素的使用增加李斯特菌感染的易感性


许多人感染李斯特菌后不会出现明显的症状,但是有些人群则非常容易受到李斯特菌的感染。患者大多在免疫功能低下时感染发病,主要见于新生儿、老人、孕妇以及免疫缺陷者。根据疾病预防控制中心的数据显示,孕妇以及由于接受化疗而免疫力低下的癌症患者的李斯特菌感染是普通人群的10倍多,而且症状也通常更加严重。


缺乏有益肠道微生物的保护可能是导致这些人群容易感染李斯特菌的重要原因。研究人员分别对小鼠进行抗生素处理,癌症化疗药物处理以及不作任何处理,然后用单核增生李斯特菌对它们进行感染,发现抗生素处理的小鼠表现出对李斯特菌最易感。抗生素的处理会提高李斯特菌定殖到胃肠道并到达循环系统的能力,最终导致小鼠的死亡。癌症化疗药物处理的小鼠也表现出对李斯特菌的易感性增加,如果同时使用抗生素处理,这种易感性会进一步加剧。



有益的肠道细菌降低李斯特菌的定殖能力


研究人员进一步对抗生素处理、癌症化疗药物处理和不作任何处理的小鼠的肠道菌群进行了分析,并鉴定出四种与降低李斯特菌感染相关的肠道细菌,分别为噬糖梭菌(Clostridium saccharogumia)、多枝梭菌(Clostridium ramosum)、哈氏梭菌(Clostridium hathewayi)和延长布劳特氏菌(Blautia producta),它们都是梭菌目的细菌。研究人员首先在体外进行了实验,这些有益的肠道细菌在各种不同的培养条件下都能显著降低李斯特菌的生长,而且在四种菌共同作用时抗李斯特菌特性最强。接下来,研究人员将这些细菌转移到无菌小鼠中,然后进行单核增生李斯特菌感染。研究发现,这些有益的肠道细菌能够通过降低单核增生李斯特菌定殖到胃肠道的能力来保护小鼠免受感染。


肠道中梭菌目的细菌可能就足以保护宿主免受李斯特菌的感染,因为给无菌小鼠定殖这四种梭菌目的有益肠道细菌后再感染李斯特菌,几乎不会引起小鼠的感染。相反,给无菌小鼠重新定殖紊乱的肠道菌群,小鼠仍然具有极高的李斯特菌易感性,说明所选择的细菌种类对于发挥抗李斯特菌特性的重要性,也说明健康的肠道菌群在某种程度上能够保护小鼠免受李斯特菌的感染。



给免疫功能低下的人群的肠道中引入这些梭菌目的有益细菌可能能够有效的预防单核增生李斯特菌的感染。其它李斯特菌感染的高危人群,比如孕妇,肠道菌群的改变可能也是一个重要的易感因素。孕妇在妊娠晚期对李斯特菌的易感性最高,这时她们的肠道菌群也发生明显的改变,表现为梭菌目细菌的显著减少。


虽然还需要通过进一步的研究来证实在小鼠中发现的结果是否同样适用于人类,但这一研究足以提示补充有益细菌对于预防李斯特菌感染的可能性。通过调节肠道菌群将为预防和治疗致病性李斯特菌感染提供新的方法。


图片来自网络

参考文献:

Becattini, S., et al. (2017). “Commensal microbes provide first line defense against Listeria monocytogenes infection.” J Exp Med. Published June 6, 2017(转化医学网360zhyx.com)

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