Science：研究發(fā)現(xiàn)副作用更少的炎性腸病新療法
2013-02-17 17:07
閱讀：2145
來源：medlive
作者：網(wǎng)*
責任編輯：網(wǎng)絡
[導讀] 長久以來，科學家們對大腸埃希菌等有害細菌能夠在炎性腸?。↖BD）患者消化道中繁殖進而導致嚴重腹瀉感到困惑不已?，F(xiàn)在，美國加州大學Davis分校的研究人員找到了答案，這將有助于人們開發(fā)能夠更有效治療IBD的新方法。
長久以來，科學家們對大腸埃希菌等有害細菌能夠在炎性腸?。↖BD）患者消化道中繁殖進而導致嚴重腹瀉感到困惑不已?，F(xiàn)在，美國加州大學Davis分校的研究人員找到了答案，這將有助于人們開發(fā)能夠更有效治療IBD的新方法。
研究者發(fā)現(xiàn)了IBD患者中有害細菌生長、取代有益細菌并破壞消化道的生物學機制。這可能有助于研究者開發(fā)副作用更少的IBD新療法。該項研究結果于2月8日發(fā)表在《科學》（Science）雜志上。
IBD患者中有益細菌被免疫系統(tǒng)誤殺，使有害細菌大量繁殖，從而導致炎癥和腸道損害、慢性腹痛、絞痛、腹瀉以及排便習慣改變等多種問題。美國疾病控制與預防中心估計，在美國，包括潰瘍性結腸炎和克羅恩病的IBD已累及140萬人。
在試管和動物研究中，研究者發(fā)現(xiàn)腸道中潛在的有害的細菌（腸桿菌科）利用硝酸鹽（IBD腸道炎癥期間形成的一種副產品）生長和繁殖。腸桿菌科菌株包括某些大腸埃希菌，可加重IBD患者的腸道損害。最終，IBD患者的腸道內會充滿這些有害細菌，而消化道中正常的有益細菌數(shù)量則大幅減少。
“與人類呼吸氧氣很相像，大腸埃希菌能夠利用硝酸鹽代替氧氣進行呼吸、產生能量以供生長。”該研究第一作者Andreas Baumler教授說，“在IBD患者中，消化道炎癥產生的硝酸鹽使得大腸埃希菌在營養(yǎng)物的競爭中擊敗有益的微生物。”
IBD患者的腸道炎癥導致一氧化氮自由基（能強力攻擊細菌）釋放，Baumler解釋說。但是這些一氧化氮自由基非常不穩(wěn)定，最終會分解成硝酸鹽，大腸埃希菌等細菌可利用硝酸鹽繁殖和生長。而消化道中有益細菌則通過發(fā)酵生長，這一過程要緩慢得多。
據(jù)Baumler介紹，確定大腸埃希菌等細菌取代消化道中有益細菌的原因是確定終止IBD疾病過程的新方法的關鍵。當前的IBD治療是通過抗生素、糖皮質激素或其他強力免疫調節(jié)藥物抑制免疫系統(tǒng)。但是長期的副作用可能會限制它們在IBD患者中的應用以及它們的有效性。
該項研究表明，以產生一氧化氮和硝酸鹽的分子通路以及其他可供養(yǎng)消化道有害細菌的分子為靶點有可能使IBD患者的腸道環(huán)境恢復正常。研究者已經在對一種候選藥物進行研究，該藥物有可能阻斷IBD中有害細菌繁殖所需的多種通路。
“我們的想法是，抑制所有產生可被大腸埃希菌等細菌用來呼吸及生長所需的分子通路，這樣基本上能夠抑制這些細菌生長。” Baumler解釋說。
Host-derived nitrate boosts growth of E. coli in the inflamed gut.
Abstract
Changes in the microbial community structure are observed in individuals with intestinal inflammatory disorders. These changes are often characterized by a depletion of obligate anaerobic bacteria, whereas the relative abundance of facultative anaerobic Enterobacteriaceae increases. The mechanisms by which the host response shapes the microbial community structure, however, remain unknown. We show that nitrate generated as a by-product of the inflammatory response conferred a growth advantage to the commensal bacterium Escherichia coli in the large intestine of mice. Mice deficient in inducible nitric oxide synthase did not support the growth of E. coli by nitrate respiration, suggesting that the nitrate generated during inflammation was host-derived. Thus, the inflammatory host response selectively enhances the growth of commensal Enterobacteriaceae by generating electron acceptors for anaerobic respiration.
