伊利諾伊大學芝加哥分校牽頭的研究團隊發(fā)現(xiàn),腸道中常見的酵母菌——白色念珠菌(Candida albicans),竟能幫助鼠傷寒沙門菌(Salmonella Typhimurium)在腸道定植并擴散至全身。相關成果已發(fā)表于Nature雜志。
研究顯示,沙門菌分泌的一種蛋白SopB會誘導白色念珠菌釋放精氨酸(arginine)。這一代謝物不僅啟動了沙門菌的侵襲程序,還能降低宿主的炎癥反應,從而為病菌“開路”。
背景
腸道菌群與人類健康密切相關,不僅涉及消化、免疫訓練,還能影響遠端器官。然而,大多數(shù)研究聚焦于細菌,真菌和病毒在腸道生態(tài)中的作用尚不清晰。已有證據(jù)表明,腸道真菌群落(mycobiome)的變化與炎癥性腸病等疾病相關,但其在病原體感染中的功能仍 largely unexplored。
鼠傷寒沙門菌是研究最充分的腸道致病菌之一,每年感染約1億人。健康人多表現(xiàn)為急性腹瀉,但在免疫低下人群中,病菌可能擴散至肝、脾等器官,引發(fā)嚴重后果。
白色念珠菌是人體黏膜表面的常見定植菌,超過六成健康人群腸道中可檢測到。其通常為共生狀態(tài),但在免疫受損時可能轉為致病,并與克羅恩病等炎癥性腸病相關。值得注意的是,白色念珠菌與沙門菌均可在炎癥性腸道環(huán)境下繁衍。
研究設計
研究團隊在多種小鼠模型(包括C57BL/6、CBA/J、無菌小鼠和改良菌群小鼠)中進行感染實驗,設置了有/無抗生素預處理及白色念珠菌預定植等不同條件。實驗還涉及:
- 體外實驗:在人結腸上皮細胞系(T84、Caco2)中,檢測沙門菌與白色念珠菌的相互作用;
- 遺傳學實驗:構建缺失精氨酸合成能力的念珠菌株,以及缺失精氨酸轉運能力或SopB的沙門菌株;
- 代謝與免疫學檢測:通過RNA測序、代謝組學、細胞因子檢測等方法,解析菌-菌-宿主三方關系。
主要發(fā)現(xiàn)
- 念珠菌增強沙門菌感染力:在小鼠和人類腸道細胞模型中,白色念珠菌均能提高沙門菌的侵襲能力和組織擴散水平。
- 關鍵分子是精氨酸:共培養(yǎng)體系中檢測到毫摩爾級別的精氨酸。外源性添加精氨酸能劑量依賴性增強沙門菌入侵,而缺失精氨酸生產(chǎn)的念珠菌株則失去增強效應。
- SopB是觸發(fā)因素:沙門菌的SopB蛋白能夠誘導念珠菌精氨酸合成與釋放。缺失SopB的菌株無法獲得該優(yōu)勢。
- 免疫反應被削弱:合并感染的小鼠炎癥信號下降,包括IL-17、CXCL1、IFN-γ等,伴隨中性粒細胞浸潤減少。這種“免疫靜音”狀態(tài)有利于病原體擴散。
- 飲水實驗驗證:給小鼠飲用含2%精氨酸的水也會導致沙門菌更易擴散;而加入賴氨酸(L-lysine)則部分抵消念珠菌的促進作用。
臨床意義
研究團隊認為,白色念珠菌定植可能是沙門菌感染的一個風險因素。在喀麥隆的一項臨床觀察中,發(fā)現(xiàn)合并念珠菌定植的患者復發(fā)傷寒或副傷寒的風險升高四倍。
研究者提出,在免疫功能低下或高風險人群中,抗真菌治療或許可以作為預防沙門菌系統(tǒng)性擴散的策略
參考文獻:Kanchan Jaswal et al, Commensal yeast promotes Salmonella Typhimurium virulence,Nature(2025).DOI: 10.1038/s41586-025-09415-y
編輯:周敏
排版:李麗
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