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Science:瑞士科学家揭示肠道炎症如何刺激有害细菌的演化

摘要 : 2017年3月17日,国际顶尖学术期刊《Science》杂志上在线发表了瑞士微生物研究中心Médéric Diard研究员的一篇研究论文,本次在小鼠中所做的新研究发现,肠道内炎症会帮助感染了细菌的病毒传播给其它菌株,并提高它们的增殖成功率。

 2017年3月17日,国际顶尖学术期刊《Science》杂志上在线发表了瑞士微生物研究中心Médéric Diard研究员的一篇研究论文,本次在小鼠中所做的新研究发现,肠道内炎症会帮助感染了细菌的病毒传播给其它菌株,并提高它们的增殖成功率。这些结果提示,如果用一种疫苗来减轻炎症或能帮助治疗某些感染。感染细菌性病原体的噬菌体病毒可能还会充当细菌毒力或抗菌素耐药基因的载体,从而令细菌性疾病加剧。为了更多地了解这种现象,Médéric Diard等人用一株感染了噬菌体SopEΦ的沙门氏菌来感染小鼠。因应沙门氏菌感染所致的炎症也令病原体本身承受压力,而其造成的损害促使了病毒复制,进而导致细菌胞壁破裂,菌体内的噬菌体被释放出来。这些噬菌体接着会感染其它沙门氏菌细胞,并可能同时传播新的致病毒力或抗药基因。作者们报告,给活体小鼠接种一种可减轻炎症的疫苗会令由SopEΦ介导的基因转移减少,并保护小鼠免于细菌感染达3天。他们指出,以炎症作为治疗感染的标靶提供了一种优于抗菌素的治疗方法,因为前者能阻碍基因转移和病原体演化,而后者则会促使细菌演化,并最终令其产生针对抗菌素的抵抗力。

原文链接:

Inflammation boosts bacteriophage transfer between Salmonella spp.

原文摘要:

Bacteriophage transfer (lysogenic conversion) promotes bacterial virulence evolution. There is limited understanding of the factors that determine lysogenic conversion dynamics within infected hosts. A murine Salmonella Typhimurium (S.Tm) diarrhea model was used to study the transfer of SopEΦ, a prophage from S.Tm SL1344, to S.Tm ATCC14028S. Gut inflammation and enteric disease triggered >55% lysogenic conversion of ATCC14028S within 3 days. Without inflammation, SopEΦ transfer was reduced by up to 105-fold. This was because inflammation (e.g., reactive oxygen species, reactive nitrogen species, hypochlorite) triggers the bacterial SOS response, boosts expression of the phage antirepressor Tum, and thereby promotes free phage production and subsequent transfer. Mucosal vaccination prevented a dense intestinal S.Tm population from inducing inflammation and consequently abolished SopEΦ transfer. Vaccination may be a general strategy for blocking pathogen evolution that requires disease-driven transfer of temperate bacteriophages.

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