細菌相互作用泌尿道感染的啟示
研究者們發現了一種新的現象,當相接觸時,一個細菌可停止另一細菌的生長。停止生長的細菌可能進入了一種靜止狀态,而不是死亡。這一發現可能應用于一些慢性疾病的處理中,如泌尿道感染。
這項發現是由來自加州大學生物學教授David Low的實驗室的一個研究小組做出的,結果發表在8月19日的《科學》(Science)雜志上。研究顯示大腸杆菌,泌尿感染中的一種緻病菌,含有一些基因,當這些基因被啟動時大腸杆菌可中止與它接觸的其他大腸杆菌的生長。這個發現完全出乎研究者們的意料,Low教授說。
據研究者說,這一發現可能最終導緻一種從一全新的系統中斷細菌生長的新型抗菌劑的産生。“這将有助于新型抗生素的開發,”Low教授說。“細菌能做到的,我們也可以。”
博士生和第一作者Stephanie Aoki和Low實驗室其他的研究者在研究大腸杆菌的其他方面的問題時發現了這一現象。在進行了2年的研究後,這個小組确認了兩個“接觸即停止”現象所需的基因。
“我們不知道這些被停止的細胞已經死亡還是活着,”Low教授說。“在被接觸後它們即停止生長。在培養皿中它們并不生長,但實驗室染色顯示它們可能還活着。你可以說它們死了,但它們并不像死亡細胞那樣破裂。這些細胞很完整,可能處于休眠或靜止狀态。”
Aoki解釋說,“我們正在研究細菌的相互抵觸如何抑制細胞生長,并且确定這種接觸依賴性生長抑制(CDI)系統的作用。這些基因存在于大腸杆菌中,包括尿道緻病性大腸杆菌,同樣的基因可能也存在于其他緻病原,如鼠疫杆菌:鼠疫耶爾森氏菌。”
Low說一種可能的解釋是,細菌應用這一系統來消除它們賴以生存的環境中的競争。“另外一個可能是,為免受宿主免疫系統的攻擊,細菌中止自身的生長,進入一種靜止狀态。”研究者提醒說,在美國成千上萬的婦女患有慢性泌尿道感染。這種疾病時隐時現,反複發作。
華盛頓大學Scott Hultrgen進行的研究表明,大腸杆菌處于靜止狀态時可隐匿在膀胱和泌尿道的壁中,Low解釋說。新發現的CDI系統可能參與了這一過程。
“通過研究CDI系統,我們希望更深入地了解細菌之間、細菌與宿主之間是如何相互作用的,這些相互作用在疾病中發揮何種作用。”
研究者們說,這一發現可能有助于對泌尿道感染的深入理解,其他疾病可能具有同樣的機制。“這項研究還處于初級階段,但為泌尿道感染和其他疾病CDI系統的研究開啟了大門,”Low教授說。
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