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《Science》子刊:胃癌胃炎患者的福音!在不使用抗生素的情况下击溃幽门螺旋杆菌

首页 » 《转》译 2019-03-28 转化医学网 赞(3)
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导读
研究发现,幽门螺旋杆菌是导致大部分胃炎胃癌发生的主要原因。2005年的诺贝尔生理学或医学奖颁布给了幽门螺旋杆菌致病机制的发现者。目前,临床上治疗胃炎患者主要使用质子泵抑制剂(PPI)和抗生素的联合治疗方法。

研究发现,幽门螺旋杆菌是导致大部分胃炎胃癌发生的主要原因。2005年的诺贝尔生理学或医学奖颁布给了幽门螺旋杆菌致病机制的发现者。目前,临床上治疗胃炎患者主要使用质子泵抑制剂(PPI)和抗生素的联合治疗方法。虽然这一疗法可以治愈大部分的患者,但随着抗生素的滥用,幽门螺旋杆菌也出现了耐药的情况。



世界上超过一半人的胃中携带幽门螺杆菌。虽然它对大多数人无害,但幽门螺杆菌可引起胃炎、胃溃疡甚至胃癌。目前,临床医生主要使用多种抗生素来消灭胃内的微生物,但这种治疗策略慢慢导致了抗生素抗性超级细菌的产生。



近日,加州大学洛杉矶分校微生物学Z. Hong Zhou教授及其研究团队解析了幽门螺旋杆菌的尿素通道,并且发现这一通道对于幽门螺旋杆菌在胃内的生存起着至关重要的作用。这一研究的最新进展发表于最近的《Science Advances》杂志。


这一研究可能会带来更好的胃病治疗方法,同时可以避免细菌耐药性的产生。研究人员目前鉴定出细菌表面一种独特的蛋白质结构,该蛋白质可使幽门螺杆菌在胃中保持活力,并阐明该蛋白质对幽门螺旋杆菌在胃内生存的关键机制。



幽门螺杆菌由于存在独特的尿素通道,进而使其能够在存有胃酸的恶劣环境中“茁壮成长”,尿素通道是细菌细胞膜中的一种蛋白质,可检测环境的酸性并充当“门控”的作用。当胃中胃酸过多时,细菌表面的尿素通道打开,菌体内产生的尿酸从这道“门”排出,进而中和细菌周围的胃酸,改善其生存的微环境。


Z. Hong Zhou教授的研究团队使用低温电子显微镜,揭示了处于开发和关闭状态时的尿素通道的三维分子结构。研究人员通过比较开放和关闭状态时通道的三维结构,深入了解了“门”打开时其结构发生的变化,而低温电镜图像提供了先前看不见的关键细节,这些细节对于理解蛋白质的活动至关重要。



Z. Hong Zhou教授和他的同事也设计了突变尿素通道的方法,他们将不同的氨基酸作为突变的关键点并测试了在不同酸度水平下哪些突变氨基酸可以干扰尿素通道的开关状态。这些实验使科学家能够明确尿素通道中究竟哪些蛋白核心区参与感知酸度并改变整个通道的开放状态。


这一发现或可引领未来通过破坏幽门螺旋杆菌生存机制进而更有效地对抗该菌的研究。



Z. Hong Zhou教授表示,“幽门螺旋杆菌在世界范围内仍然是一个影响健康的关键因素,而此次解析尿素通道可能会提供消灭这种病原体的可行药物靶点,这对全球胃炎胃溃疡的治疗具有非凡的意义”。

参考文献:

George Sachs,Z. Hong Zhou, Keith Munson. pH-dependent gating mechanism of the Helicobacter pylori urea channel revealed by cryo-EM(转化医学网360zhyx.com)

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