坏细菌如何劫持你的肠道并引发痛苦的收缩？

研究人员探索了霍乱弧菌如何通过免疫系统激活引起强烈的肠道收缩，这可能…

　　

研究人员探索了霍乱弧菌细菌通过免疫系统激活引起强烈的肠道收缩，这可能为炎症性肠病等消化系统疾病提供新的见解。

他们的发现，观察到斑马鱼的肌肉活动增强，也可以更广泛地了解免疫系统和神经系统之间的肠道健康相互作用。

了解肠道对细菌感染的反应

食用有问题的海鲜或饮用受污染的水会引入有害细菌，使你的消化系统超负荷运转。这会引发肠道的剧烈痉挛和收缩，迅速排出肠道内的一切——细菌和废物。

俄勒冈大学的研究人员发现，霍乱弧菌是一种特殊类型的细菌，它是如何通过激活免疫系统导致这些痛苦的肠道收缩的。他们的发现还揭示了肠道清除有害入侵者的更广泛机制，为炎症性肠病等慢性疾病提供了潜在的见解。

研究见解霍乱弧菌

“这不是弧菌的特定邪恶活动，”UO的微生物学家Karen Guillemin说，她与生物物理学家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，你就会冲向马桶。”

这项研究最近发表在《mBio》杂志上，由Julia Ngo领导，她现在是Guillemin和Parthasarathy实验室的博士生。

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。

肠道收缩机制揭示

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。这些鱼的幼体是透明的，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。

免疫反应和肠道健康

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。

Guillemin说：“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Guillemin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。

参考文献：“The Vibrio type VI secretion system induces intestinal macrophage redistribution and enhanced intestinal motility” by Julia S. Ngo, Piyush Amitabh, Jonah G. Sokoloff, Calvin Trinh, Travis J. Wiles, Karen Guillemin and Raghuveer Parthasarathy, 22 November 2024, mBio.