人類微生物群如何抵抗霍亂細(xì)菌

霍亂仍然是一個巨大的公共衛(wèi)生問題。在過去的 200 年里，急性腹瀉病發(fā)生了七次大流行。據(jù)世界衛(wèi)生組織稱，霍亂每年仍導(dǎo)致多達(dá) 143,000 人死亡，并感染多達(dá) 400 萬人，其中大部分發(fā)生在貧窮或欠發(fā)達(dá)國家。

霍亂是由霍亂弧菌引起的，霍亂弧菌是一種水傳播的病原體，當(dāng)人們飲用受污染的水時，它會感染人類的??腸道。攝入后，霍亂弧菌開始在腸道內(nèi)表面定植，并在上皮細(xì)胞上釋放毒素。這種毒素會破壞腸道壁的離子平衡，導(dǎo)致水樣腹瀉的排泄。嚴(yán)重的霍亂會因嚴(yán)重脫水而導(dǎo)致死亡。

但這并不是霍亂弧菌的全部作用。2015 年，由 EPFL 的 Melanie Blokesch 教授領(lǐng)導(dǎo)的研究人員發(fā)表了一篇開創(chuàng)性論文，表明該細(xì)菌使用彈簧矛刺傷鄰近的細(xì)菌，并在其在其環(huán)境棲息地中生長時竊取它們的 DNA。這種被稱為“VI 型分泌系統(tǒng)”或 T6SS 的分子矛先前已被描述為用于細(xì)菌間競爭。“在世界霍亂流行地區(qū)飲用的受污染水預(yù)計會含有可用于競爭的 T6SS 活性霍亂弧菌，”Blokesch 說。

先前的研究表明，腸道病原體需要與腸道微生物群中的細(xì)菌相互作用才能在這種環(huán)境中立足。他們使用各種策略來做到這一點，從爭奪營養(yǎng)到全面的細(xì)菌間戰(zhàn)爭。幾項研究表明，腸道病原體使用它們的 T6SS 矛來清除腸道生態(tài)位并促進它們自己的沉降。

但是研究霍亂弧菌如何與腸道微生物群相互作用很困難。通常，科學(xué)家會開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化的成年動物模型，但霍亂弧菌因與人類相比對成年動物的定殖相對較差而臭名昭著。這意味著研究人員不得不求助于嬰兒動物，但這些動物缺乏成熟的微生物組，霍亂弧菌一旦開始定植腸道，就會與之相互作用。

同時，許多研究表明，抵抗霍亂弧菌和其他傳染性細(xì)菌的定植在很大程度上取決于腸道中所謂的“共生”微生物。共生微生物，尤其是人類腸道微生物，在與霍亂弧菌的相互作用方面沒有得到太多研究。

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