Nature：充当致病“帮凶”的抗生素

　　

生物通报道  来自斯坦福大学医学院研究人员的一项新研究，有可能帮助找到一些方法对抗抗生素驱动耗竭肠道友好细菌。相关研究结果发表在9月1日的《自然》（Nature）杂志上。

研究的资深作者、斯坦福大学医学院微生物学和免疫学助理教授Justin Sonnenburg说，一些肠道致病菌可在抗生素给药后引发疾病。

“抗生素为这些病原体立足开启了大门，然而一直以来对于其确切机制却不是很清楚，”Sonnenburg说。

研究显示，在给予口服抗生素的第一个24小时内，肠道中的碳水化合物利用率达到一个高峰。这一短暂的营养过剩，加上抗生素导致的肠道友好细菌数量减少，使得至少2种潜在的致命病原体能够在更为险恶的环境中获得立足之地。

在过去的10多年里，人们了解了许多存在于包括人类在内的所有健康动物大肠中复杂微生物生态系统的知识。成千上万的不同细菌菌株居住在这一营养丰富而具挑战性的微环境中，并极好地适应了它，没有这些细菌我们难以生存。它们制造出维生素，为我们的免疫系统提供重要的培训，甚至引导我们的自身组织发育。抗生素会破坏肠道微生物生态系统，尽管在数日内这一生态系统就会开始恢复，但重新达到从前的数量或许要一个月或甚至更长的时间。并且该生态系统似乎还会永久损失一些组成菌株。

有人认为，我们的共生友好细菌就像一块草坪，利用流经我们肠道的丰富肥料，来战胜行为不良的致病“杂草”。也有人认为，我们的共生细菌分泌了病原体杀伤性因子。另一种理论认为，我们的内部微生物生态系统遭受破坏在某种程度上损害了我们的免疫反应性。

“虽然这些假说并没有相互排斥，我们的研究工作尤其支持这一说法：即我们的定居微生物通过竞争营养物质抑制了病原体，”Sonnenburg说。

在一个疗程的抗生素治疗开始后不久，这一防御发生动摇，诸如沙门氏菌或艰难梭菌等掠夺性微生物就能够抢占滩头。一旦它们达到足够的数量，这两种侵入者就能够蓄意发动战役，诱导炎症。炎症会损害我们正常肠道生态系统的恢复，但沙门氏菌和艰难梭菌却能在这一条件下旺盛繁殖。

Sonnenburg研究小组对唾液酸和岩藻糖两种特殊的营养物进行了检测。尽管没有像葡萄糖一样广为人知，我们身体中的每个细胞都生成这两种糖类家族成员，它们是我们健康生存的绝对必要条件。它们还存在于肉、蛋类和乳制品中。

下接：Nature揭示肠道致病菌感染新机制

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Microbiota-liberated host sugars facilitate post-antibiotic expansion of enteric pathogens

The human intestine, colonized by a dense community of resident microbes, is a frequent target of bacterial pathogens. Undisturbed, this intestinal microbiota provides protection from bacterial infections. Conversely, disruption of the microbiota with oral antibiotics often precedes the emergence of several enteric pathogens1, 2, 3, 4. How pathogens capitalize upon the failure of microbiota-afforded protection is largely unknown. Here we show that two antibiotic-associated pathogens, Salmonella enterica serovar Typhimurium (S. typhimurium) and Clostridium difficile, use a common strategy of catabolizing microbiota-liberated mucosal carbohydrates during their expansion within the gut. S. typhimurium accesses fucose and sialic acid within the lumen of the gut in a microbiota-dependent manner, and genetic ablation of the respective catabolic pathways reduces its competitiveness in vivo. Similarly, C. difficile expansion is aided by microbiota-induced elevation of sialic acid levels in vivo……