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Cell领衔,多文聚焦不可小觑的致病菌 | 热心肠日报

热心肠小伙伴们 热心肠研究院 2023-08-21

今天是第2588期日报。

Cell:霍乱弧菌形成侵略性生物膜以杀死免疫细胞

Cell[IF:64.5]

① 霍乱弧菌与免疫细胞共孵育时会聚集在细胞表面并杀死细胞,其中巨噬细胞表型最为明显;② 转录组结合免疫荧光揭示霍乱弧菌通过TC菌毛、TcpF和MSHA菌毛实现以生物膜形式粘附细胞,与常规胞外生物膜组分不同;③ 巨噬细胞上的生物膜解离扩散依赖于TC菌毛和c-di-GMP还原;④ 生物膜形式的霍乱弧菌以局部高浓度的溶血毒素HlyA杀伤巨噬细胞;⑤ 肠类器官模型证实霍乱弧菌可突破肠上皮细胞屏障,并在巨噬细胞表面形成生物膜。

Biofilm formation on human immune cells is a multicellular predation strategy of Vibrio cholerae
06-08, doi: 10.1016/j.cell.2023.05.008

【主编评语】这篇发表在Cell上的文章来自于瑞士巴塞尔大学Knut Drescher教授团队,他们首次报道了以防御机制著称的生物膜结构主动杀灭人类免疫细胞的病原菌-人体免疫互作机制。霍乱弧菌通过与通常生物膜组成的不同的生物膜形式(由TC、MSHA菌毛和TcpF组成)粘附免疫细胞,并通过分泌溶血毒素HlyA形成局部高浓度杀伤巨噬细胞,巨噬细胞裂解物可促进霍乱弧菌生长。他们通过肠类器官模型验证了霍乱弧菌可突破肠上皮屏障,接触并在巨噬细胞上形成生物膜。值得注意的是,这一表型在大部分免疫细胞上均存在,包括中性粒细胞,NK细胞,CD4 T细胞,B细胞和巨噬细胞,但单核细胞不存在该表型。(@Johnson)

Cell子刊:不同沙门氏菌菌株如何在肠道中共存并转移质粒?

Cell Host and Microbe[IF:30.3]

① 利用肠道病原体鼠伤寒沙门氏菌(S.Tm)的不同菌株和沙门氏菌病小鼠模型进行体内质粒转移测定;② 菌株特异性使离散的沙门氏菌菌株能够在小鼠肠道中共同繁殖;③ 沙门氏菌与其他菌株共定植期间,可以利用半乳糖醇或阿拉伯糖;④ 单碳利用促进不同肠杆菌科菌株之间的质粒转移,且碳代谢利用差异的肠杆菌科能够在肠道内共生;⑤ 稳定定植有特定微生物群 OligoMM12的小鼠中,补充半乳糖醇可促进两种S.Tm菌株共存并促进质粒转移。

Differences in carbon metabolic capacity fuel co-existence and plasmid transfer between Salmonella strains in the mouse gut
06-21, doi: 10.1016/j.chom.2023.05.029

【主编评语】抗生素耐药性质粒可以在肠道不同肠杆菌科之间传播。近日,发表在Cell Host and Microbe上的这篇文章,研究具有相似营养需求的肠杆菌科种群如何在同一肠道中共同繁殖及质粒转移,并发现受体菌株在供体菌株占据优势的肠道中从非常低的数量繁殖,取决于菌株特异性利用不同的碳源,即半乳糖醇或阿拉伯糖。(@圆圈儿)

庄园+邹全明:TINAGL1可促进幽门螺杆菌感染下的胃细菌定植和胃炎

Cellular and Molecular Immunology[IF:24.1]

① 幽门螺杆菌(Hp)感染患者和小鼠的胃粘膜中,TINAGL1表达增加;② Hp感染的胃上皮细胞(GEC)产生TINAGL1,且Hp和IL-1β协同诱导TINAGL1;③ TINAGL1通过与整合素α5β1直接结合抑制ERK途径和激活NF-κB途径,分别抑制GEC中CCL21和促进CCL2的产生;④ TINAGL1通过CCL21-CCR7轴抑制moDC浸润,损害特异性Th1反应,促进Hp定植,增加细菌负荷;⑤ TINAGL1通过CCL2-CCR2轴促进Ly6Chigh单核细胞的积累,并诱导其产生S100A11,导致Hp相关性胃炎。

Tubulointerstitial nephritis antigen-like 1 is a novel matricellular protein that promotes gastric bacterial colonization and gastritis in the setting of Helicobacter pylori infection
06-19, doi: 10.1038/s41423-023-01055-4

【主编评语】胃上皮和免疫细胞之间的相互作用在幽门螺杆菌相关病理中起着关键作用。第三军医大学的庄园和邹全明与团队在Cellular and Molecular Immunology发表文章,证明了小管间质肾炎抗原样1(TINAGL1)——一种新发现的基质细胞蛋白——在幽门螺杆菌感染中具有促进细菌定植和促炎作用。(@章台柳)

三联疗法根除幽门螺杆菌会长期增加肠道中的耐药菌

Gut[IF:24.5]

① 收集158名幽门螺杆菌患者的粪便样本,其中27名接受高剂量阿莫西林/铋治疗,31名患者接受含克拉红霉素的治疗,对照组为50名未接受任何治疗的受试者;② 含克拉霉素的治疗组中,基线和随访样本之间的耐药基因(ARG)数量存在显著差异,而高剂量阿莫西林/铋组和对照组之间没有这种差异;③ 克拉霉素组治疗14天后,肠道耐药性增加至少保持6个月;④ 当引入新的基于抗生素的治疗方案来预防胃癌或其他疾病时,需要谨慎考虑对肠道耐药性的影响。

Clarithromycin-containing triple therapy for Helicobacter pylori eradication is inducing increased long-term resistant bacteria communities in the gut
06-26, doi: 10.1136/gutjnl-2023-329792

【主编评语】幽门螺杆菌是一种可能导致胃溃疡和癌症的细菌,含有克拉霉素的三联疗法是根除幽门螺杆菌的常用治疗方法。Gut近期发表的文章,发现这种疗法会导致肠道中耐药细菌群落的增加,这种现象会持续长达六个月。这提示我们,计划在以人群为基础的环境中根除幽门螺杆菌时,需要考虑其对肠道耐药性的影响。(@章台柳)

胃癌中的自噬、幽门螺杆菌和肠道菌群互作(综述)

Trends in Microbiology[IF:15.9]

① 自噬协调细胞稳态和细胞应激信号,并在癌症发展的不同阶段发挥双重功能;② 肿瘤微环境中的应激信号可对自噬通路进行差异性调控,进而调节肿瘤免疫、进展和转移;③ 操纵自噬是幽门螺杆菌(Hp)细胞内复制和适时释放癌蛋白的重要策略;④ 自噬信号网络广泛参与肠道稳态的维持、肠道菌群结构和抗菌保护;⑤ Hp引起的肠道菌群和代谢谱紊乱可为胃癌的发生发展提供基础;⑥ 尽管尚未得到证实,但有证据表明Hp可能通过调节自噬影响肠道菌群。

The interaction between autophagy, Helicobacter pylori, and gut microbiota in gastric carcinogenesis
04-27, doi: 10.1016/j.tim.2023.04.001

【主编评语】幽门螺杆菌慢性感染是胃癌发病的主要风险因素。Trends in Microbiology发表的这篇综述,详细探讨了自噬、幽门螺杆菌感染和肠道菌群在胃癌发生发展中的相互作用。(@mildbreeze)

孟德尔随机化研究助力解析感染、微生物和疾病间的因果关系

Gut[IF:24.5]

① 通过孟德尔随机化法评估了9种常见感染、140种微生物和38种临床疾病间的因果关系;② 病毒感染会显著影响菌群丰度,抗人疱疹病毒7型的IgG抗体阳性与乳球菌属低丰度相关,抗多瘤病毒2型的IgG抗体阳性与拟杆菌属负相关;③ 抗水痘带状疱疹病毒的IgG抗体阳性的遗传变异会显著降低2型糖尿病患病风险,由链球菌属和瘤胃球菌科介导;④ 毛螺旋菌科和Barnesiella会促进病毒感染,而消化球菌属可能对HHV-7感染有保护作用,蠕虫病和其他感染间无关联。

Mendelian randomisation analysis reveals the possible causal relationship between infections, microbiota and clinical disease
07-06, doi: 10.1136/gutjnl-2023-329787

【主编评语】病毒感染是指病毒侵入机体,在靶器官细胞中增殖,与机体发生相互作用的过程。有时虽发生病毒感染,却不形成明显的损伤或疾病。近日,比利时列日大学研究人员在Gut发表最新研究,通过孟德尔随机化法评估了9种常见感染、140种微生物和38种临床疾病间的因果关系,揭示了一些重要的新因果关系,包括抗水痘带状疱疹病毒感染对2型糖尿病的保护作用,值得关注。(@九卿臣)

Science子刊:肠道病原体无症状感染的机制

Science Advances[IF:13.6]

① 富铁食物可让感染致死性肠道病原体啮齿枸橼酸杆菌的小鼠不产生任何症状,常规食物无效;② 免疫保护依赖于全身抗体反应和病原体的毒力行为,而非识别特异性毒力抗原;③ 适应性免疫参与重要的免疫保护功能,提提高无症状小鼠应对后续感染的免疫抗性;④ 无毒的啮齿枸橼酸杆菌在影响脂多糖结构的基因上发生突变,增加免疫系统对粘附和消除的病原体敏感度,促进抗毒力防御;⑤ 富铁食物发挥即时的免疫效果,而适应性免疫负责提供长期保护。

Cooperation between physiological defenses and immune resistance produces asymptomatic carriage of a lethal bacterial pathogen
06-23, doi: 10.1126/sciadv.adg8719

【主编评语】免疫系统对应对细菌感染至关重要,既可以选择杀死细菌,也可以只是部分损伤细菌功能而不杀死病原体,从而导致致命病原体的无症状携带和传播。近日,Science Advances上的这篇文章,揭示了无症状感染如何通过免疫抵抗机制产生,并介导肠道病原体无症状携带。(@圆圈儿)

致病菌或可利用肠道粘液层中的糖来感染肠道

PNAS[IF:11.1]

① C. rodentium可分解唾液酸,一种源自粘蛋白的单糖,可将其用作生长的唯一碳源;② C. rodentium通过趋化性感知唾液酸并向其移动,当编码唾液酸转运蛋白的nAnT基因被删除时,趋化性会消失,C. rodentium的定植能力会受损;③ 唾液酸可诱导两种自转运蛋白分泌(即Pic和EspC),通过Pic增强C. rodentium降解肠道粘液,通过EspC增强粘附在肠上皮细胞的能力;④ 唾液酸是粘附和脱落细菌病原体逃离结肠腔,感染宿主肠粘膜的重要营养素和关键信号。

Sialic acid plays a pivotal role in licensing Citrobacter rodentium’s transition from the intestinal lumen to a mucosal adherent niche
07-03, doi: 10.1073/pnas.2301115120

【主编评语】肠道细菌病原体对人类健康构成重大威胁,然而,面对令人生畏的宿主防御和已建立的微生物群,它们感染哺乳动物肠道的机制仍然不清楚。近日,哥伦比亚大学研究人员在PNAS上发表最新研究,利用Citrobacter rodentium,一种用于模拟人类大肠杆菌感染的小鼠肠道细菌病原体,发现该细菌含有与唾液酸消耗有关的基因,当这些基因被去除时,其生长就会受到损害。进一步探究发现Citrobacter rodentium可利用肠道粘液层中的糖来感染肠道,值得关注。(@九卿臣)

Cell子刊:吲哚类物质或可辅助隐孢子虫病治疗

Cell Reports[IF:8.8]

① 通过比较85种菌群代谢物对隐孢子虫(Cp)体外生长的抑制作用,发现吲哚效果较优;② 不同C位修饰的吲哚衍生物也可抑制Cp,且它们不依赖于宿主芳香烃受体途径;③ 吲哚存在时会抑制Cp的生长,但在去除后Cp迅速恢复生长,表明吲哚可延缓Cp的生活周期;④ 吲哚损害宿主的线粒体功能,减少了ATP的产生,并破坏Cp纺锤剩体(Mitosome)膜电位;⑤ 口服7-氰基吲哚或用产吲哚的细菌重建抗生素处理小鼠的肠道菌群,可暂时延缓小鼠体内隐孢子虫的生长。

Microbiota-produced indole metabolites disrupt mitochondrial function and inhibit Cryptosporidium parvum growth
06-29, doi: 10.1016/j.celrep.2023.112680

【主编评语】隐孢子虫病是在资源贫乏的环境中威胁幼儿生命的腹泻的主要原因,而在成年时感染,则相对具有抗性。虽然免疫系统成熟是产生对隐孢子虫感染的抗性的重要因素,但在早期发育期间肠道菌群的组成和多样性的显著变化也在感染的发生率和严重程度中起着关键作用。发表在Cell Reports上的一项研究表明,吲哚类菌群代谢产物通过损害宿主线粒体功能起作用,导致宿主细胞中总ATP水平降低,并在体外和体内减少寄生虫生长。因此,外源递送的代谢物(如吲哚)或产生此类物质的细菌群落的增强可能为控制隐孢子虫病的抗生素疗法提供辅助手段。(@EADGBE)

国内团队:牙龈卟啉单胞菌如何加剧酒精性肝病?

Journal of Clinical Periodontology[IF:6.7]

① 口服牙龈卟啉单胞菌加剧了酒精性肝病(ALD)小鼠肠道菌群失调,导致致病菌的丰度上升和有益菌的丰度下降;② 牙龈卟啉单胞菌通过LPS-TLR4和Gal-3通路加重了ALD小鼠肝功能异常,进一步恶化了小鼠肝炎;③ 牙龈卟啉单胞菌破坏了ALD小鼠结肠中Th17/Treg细胞的比值,加剧了小鼠的肠道炎症、免疫失衡和屏障功能紊乱;④ 牙龈卟啉单胞菌通过“口腔-肠道-肝脏”轴加剧ALD小鼠全身免疫紊乱和炎症反应,从而加重酒精性肝炎。

Porphyromonas gingivalis exacerbates alcoholic liver disease by altering gut microbiota composition and host immune response in mice
06-28, doi: 10.1111/jcpe.13833

【主编评语】牙龈卟啉单胞菌是一种主要的牙周病原体,会增加系统性疾病的风险。牙龈卟啉单胞菌感染与酒精性肝病(ALD)密切相关,但其潜在机制尚不清楚。南开大学的毛大庆、夏大胜和南京大学的罗义团队合作在Journal of Clinical Periodontology发表文章,发现牙龈卟啉单胞菌通过口腔-肠道-肝脏轴加速ALD的发病机制,为ALD并发牙周炎的患者提供了一种新的治疗策略。(@章台柳)

感谢本期日报的创作者:Johnson,圆圈儿,章台柳,湖人总冠军,Sunflower,阿当,Leo

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