mBio：有害细菌通过激活免疫系统来引发痛苦的肠道收缩

俄勒冈大学的一项新研究表明，霍乱弧菌是如何通过激活免疫系统来引发痛苦的肠道收缩的。该研究还发现了肠道如何清除不受欢迎的入侵者的更一般的解释，这也可以帮助科学家更好地理解炎症性肠病等慢性疾病。

　　

在吃了一顿有问题的海鲜或喝了几口受污染的水之后，有害细菌会使你的消化道超负荷运转。你的肠道痉挛和收缩，有效地排出肠道内的一切——粪便和细菌。

俄勒冈大学的一项新研究表明，一种叫做霍乱弧菌的细菌是如何通过激活免疫系统来引发疼痛的宫缩的。该研究还发现了肠道如何清除不受欢迎的入侵者的更一般的解释，这也可以帮助科学家更好地理解炎症性肠病等慢性疾病。

“这不是弧菌的特定邪恶活动，”UO的微生物学家凯伦·吉列明（Karen Guillemin）说，她与生物物理学家拉古·帕萨萨拉蒂（Raghu Parthasarathy）合作开展了这项工作。“肠道是一个默认的系统，当有损害时，你就会脸红。”

这项研究是由Julia Ngo领导的，她现在是Guillemin和Parthasarathy实验室的博士生，研究结果发表在11月22日的《mBio》杂志上。

霍乱是一种严重的疾病，每年感染数百万人，通常通过受污染的水。一种相关的弧菌经常与贝类食物中毒有关。

在过去的工作中，Parthasarathy的实验室已经证明，霍乱弧菌可以增强斑马鱼肠道收缩的强度。这些鱼的幼虫是透明的，是研究肠道微生物动态的有力工具，因为科学家可以实时看到正在发生的事情。

研究小组将这种效应归因于弧菌表面的剑状附属物，弧菌通常用它作为对抗其他微生物的武器。解除细菌的武装使肠道收缩平静下来，但他们不确定如何或为什么。

他们在这项新研究中指出，关键是一种被称为巨噬细胞的免疫细胞。

正常情况下，巨噬细胞抑制肠道神经元的活动，使它们保持平静，并允许物质以正常速度通过肠道。但是，为了应对细菌对组织的损害，巨噬细胞离开它们的岗位，涌向灾难发生的地方，让神经元无人看管。没有巨噬细胞的控制，神经元最终会过度运转，引发强烈的收缩。

Parthasarathy指出：“所有这些细胞的动态令人惊讶，巨噬细胞在鱼身上奔跑，神经元和肌肉随着活动而跳动。”“如果没有能力在活体动物中观察这些现象，跟踪细胞和测量肠道收缩，我们就无法弄清楚这一点。”

这些增强的肠道收缩对宿主是有益的，无论是斑马鱼还是人类。

“如果巨噬细胞必须处理损伤，那么神经元就会惊慌失措，把所有东西都赶出肠道，这是很有意义的。”“如果肠道里有什么东西会造成伤害，你就想把它弄出来。”

肠道的冲洗也可能对细菌有益，使它们能够迅速接触到新的宿主。但吉列明警告说，不要给微生物太多的作用。她说，弧菌对抗其他细菌的武器也引发了这种强烈的肠道反应，这可能不是一种微妙的适应，而是一种方便的巧合。

Parthasarathy表示，该研究还强调了免疫系统和神经系统之间的串扰可能在肠道健康中发挥的作用被低估了。破译微生物如何影响这种串音可能会让科学家对一系列令人费解的疾病有新的认识。

这项工作得到了美国国家科学基金会和国立卫生研究院的支持。