《Nat Microbiol:科学家阐明弯曲菌引发食物中毒的分子机制》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2018-04-20
  • 据世界卫生组织数据显示,弯曲菌是世界上引发细菌性食物中毒最常见的原因,每年在美国大约都有100万人以上会感染这种细菌,因此研究人员就非常有必要了解一下这种螺旋形状的细菌是如何诱发疾病的。弯曲菌能在家畜或家禽的肠道中生存,但并不会使这些动物患病,然而,当其进入人类机体中后就会引发严重的腹泻和腹部绞痛。

    为了能帮助人们有效抵御弯曲菌引发的疾病,美国海军医学研究中心和约翰霍普金斯大学的研究人员招募了多名志愿者来检测新型疗法是否能够帮助机体有效抑制感染,在临床试验中研究人员让志愿者摄入弯曲菌,以便他们能够检测确定新型疗法是否能够帮助有效抵御弯曲菌诱发的感染。

    近日,一项刊登在国际杂志Nature Microbiology上的研究报告中,来自乔治亚大学的研究人员就进行了更为深入的研究,研究人员并不是对感染的志愿者进行检测,而是对志愿者体内感染性样本中的细菌进行检测。研究者Stephen Trent表示,弯曲菌对人类健康有着深远的影响,因此理解其在人类机体中致病的分子机制非常重要。

    理解致病性细菌在人类机体中的适应性机制或许能帮助研究者寻找细菌赖以生存的工具,而且未来研究人员也能以此为靶点来开发出杀灭致病菌的新型疗法。研究者发现,弯曲菌能够依赖许多基因来适应宿主机体并进行生存繁殖,这些基因能够促进细菌躲避机体的免疫反应,或者帮助细菌寻找有价值的营养物质来在宿主体内生长。

    研究者Alex Crofts说道,弯曲菌在幼儿中引发的感染是持续性的,其常常与幼儿发育不良有关,而且还会诱发幼儿机体发育不良,进而导致其身体和认知障碍;研究人员通过研究将弯曲菌中超过1500个基因缩小到11个基因,这些基因与弯曲菌在机体中引发的持续性感染直接相关,值得注意的是,研究人员还发现,在细菌持续性感染期间,名为cipA的基因或许能帮助弯曲菌在人类细胞中进行侵袭。

    最后研究者表示,他们希望能基于前期的研究结果,后期继续深入研究来开发出新型疗法治疗或抑制弯曲菌诱发的感染。

  • 原文来源:https://www.nature.com/articles/s41564-018-0133-7
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    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
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    • 病毒是一类能够通过感染机体细胞从而诱发疾病的胞内寄生微生物,日前,一项刊登在国际杂志Nature Microbiology上的研究报告中,来自匹兹堡大学等机构的科学家通过研究揭示了常见病毒如何拦截宿主细胞蛋白,并在病毒释放之前帮助新型病毒组装的分子机制,相关研究或有望增加科学家们对机体病毒复制过程的理解,同时也能帮助开发出克制病毒感染的新型策略。 目前很多从事病毒感染的科学家都将目光聚焦于研究病毒利用何种机制来进入细胞的,而关于病毒感染的晚期阶段研究人员却知之甚少;本文研究中,研究人员就对呼肠孤病毒进行研究,这是一种无害的病毒,但近来研究人员却发现该病毒可能是导致乳糜泻的罪魁祸首。研究者Terence Dermody表示,我们的研究提供了令人信服的证据,即呼肠孤病毒需要宿主细胞中表达的一种特殊的蛋白折叠“机器”才能够进行复制,这是一项非常有意思的研究发现,因为病毒本身在很大程度上都是由复杂的蛋白质基本元件组成的,而且研究人员也并不清楚这些基本元件是如何进行组装的。 以正确的方式对蛋白质进行折叠对于蛋白质的功能至关重要,我们可以将展开的蛋白质视为一张普通的纸,其本身并不会引人注目,但当其以某种特殊方式折叠时就会展现出复杂的功能,类似地,蛋白质也需要这些成为特殊的形状才能够正确发挥作用。通过对实验室培养的细胞中大量的蛋白质进行筛选,研究人员就发现,呼肠孤病毒能够拦截一种名为TRiC的伴侣蛋白,而TRiC在每个细胞中都存在,以呼肠孤病毒为例,TRiC能够折叠形成蛋白质外壳的主要组分,从而形成病毒外壳,而这对于病毒有效释放并感染其它健康宿主细胞非常关键;当TRiC被打断时,病毒的外壳就无法形成,因此病毒复制的周期就会被破坏。 这项研究揭示了病毒蛋白质折叠及组装形成新病毒颗粒的不为人知的神秘过程,如今研究人员能够通过研究来阐明是否其它病毒也能利用这种通路来进行复制,同时还能鉴别出由TriC介导的蛋白质折叠关键过程,这就为研究人员寻找特殊分子来抑制病毒复制的关键过程,有效抑制病毒复制感染提供了新的线索和思路。 此外,研究人员还希望能够基于本文研究结果,深入理解细胞中蛋白质折叠机器如何发挥功能,这或许就能有效解释诸如阿尔兹海默病及亨廷顿氏症等多种蛋白质错误折叠疾病的发病机制。
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    • 编译者:huangcui
    • 发布时间:2018-01-10
    • 近日,一项刊登在国际杂志Nature Communications上的研究报告中,来自美国西北大学的研究人员通过研究首次鉴别除了引发HIV患者神经变性的分子过程,同时研究人员成功抑制了该病变过程。此前研究人员发现HIV患者大脑中β淀粉样蛋白的水平会升高,从而引发HIV相关的神经认知障碍(HAND),由于组合性抗逆转录病毒疗法能够明显减缓HIV的进展,因此有高达50%的患者都会表现出轻度的HAND症状,β淀粉样蛋白的积累被认为是多种类型痴呆症相关疾病患者神经变性发生的主要原因,尤其是阿尔兹海默病,但目前研究人员并不清楚为何HIV患者大脑中会产生β淀粉样蛋白,以及其如何诱发HAND的。 HIV并不会感染神经元,因为病毒并没有合适的受体,长期以来研究人员一直知道β淀粉样蛋白的水平会发生升高,但并不知道为何这种蛋白会过量产生以应对感染。这项研究中研究人员Naghavi及其同事就进行了一项大规模的实验寻找细胞中蛋白和Gag蛋白(HIV的重要蛋白)之间的相互作用关联,很多蛋白能够结合Gag,但其中有一种蛋白特别突出,即膜相关的淀粉样蛋白前体(app)能够被加工来制造具有毒性的β淀粉样蛋白。 研究者说道,我们都知道,APP是β淀粉样蛋白的前体,因此我们想要寻找APP,同时还在感染的巨噬细胞和小神经胶质细胞中发现APP转化成为β淀粉样蛋白的水平会增加。巨噬细胞和小神经胶质细胞是HIV能够感染的两类非神经性的大脑细胞,在这些细胞中,APP能干扰HIV的感染,而作为回应,HIV也会试图绕过这一障碍。在巨噬细胞和小神经胶质细胞感染期间,HIV的Gag蛋白会促进app的加工,从而降低细胞接收的耐受性,而这对于产生毒性β淀粉样蛋白或许具有一定的副作用。 研究者Naghavi表示,通过结合APP,Gag就会将其拖入细胞膜脂质筏区域中,在脂质筏区域就有酶类能够促进APP加工形成β淀粉样蛋白,这也是我们首次发现HIV能够克服巨噬细胞和小神经胶质细胞的APP所诱导的障碍。为了降低β淀粉样蛋白的积累,研究人员就能靶向作用分裂APP的酶类,即γ分泌酶,阻断app加工的抑制剂或能通过抑制感染和减少β淀粉样蛋白产生的双重过程来产生双重效应。 当药物阻断APP加工时,其就会降低β淀粉样蛋白的水平,并增加APP的水平,最后产生综合性效应,即降低神经变性的水平,同时维持APP原有的阻断感染的能力。这项研究中研究人员阐明了如何利用药物来阻断HIV的复制以及治疗HIV相关的痴呆症,后期他们还想通过研究阐明是否app会影响其它嗜神经性病毒的复制,比如寨卡病毒或巨细胞病毒等。然而将相关的研究结果转化成为能在患者机体中发挥作用的药物,或许还有很长一段路要走,具有期望效应的化合物或许对于人类机体有一定毒性,因此寻找一种能够调节γ分泌酶的无毒药物或许是研究人员下一阶段需要研究的重点。 HIV患者能够存活地更久或许要感谢目前更为有效的疗法,因此目前研究人员还需要解决HIV患者出现的相关慢性疾病,在联合抗逆转录病毒疗法的帮助下HIV患者能够过上类似于正常人的生活,但他们仍然会遭受诸如HAND等疾病的困扰,所以后期研究人员还需要通过进行更为深入的研究来开发改善HIV相关疾病的新型疗法。