细菌使用交通警察类机制来感染肠道

一项研究发现，用于侵入肠道细胞的类似注射器的装置也可以作为交通导向细菌，从而使它们能够有效地进行感染。华盛顿州立大学和哈佛大学的研究人员的研究结果发表在“美国国家科学院院刊”上。这一发现具有重要意义，因为它揭示了一种对病原体成功至关重要的机制，并增加了科学家有朝一日能够阻止肠道细菌引起胃肠疾病的可能性。

这些细菌中，每年约有20亿人患有严重腹泻，其中包括沙门氏菌，志贺氏菌和大肠杆菌。越来越多的菌株已经对抗生素产生抗药性，使得它们的疾病更难以治疗。这些细菌通常在肠道内的细胞内停留，但它们采用不同的方法。

“直到现在，还不知道这些病原体是如何决定留在腔室内的液泡或在细胞液中自由移动的，”WSU的Paul G. Allen全球动物健康学校的微生物学家Leigh Knodler表示。与哈佛的Cammie Lesser一起进行了这项研究。“显然，这不是一个随机的过程。即便如此，当我们发现了一种机制，这是一个惊喜。”该机制是针对细菌表面的针状结构的微小蛋白质尖端。该装置于1993年创造了“III型分泌系统”，通过肠细胞膜上的小孔注入细菌蛋白，诱使宿主细胞吞噬细菌。

但研究人员发现了更多的东西 - 注射器装置的业务端在指导细菌交通方面发挥着关键作用，从而控制细菌是否成为膜结合液泡内的“慢性居民”或突破细胞液。他们的命运决定了细菌是继续杀死宿主细胞，是从体内排出还是通过血液流到其他部位。

值得注意的是，研究人员在将蛋白质尖端替换为沙门氏菌表亲志贺氏菌(一种导致严重腹泻的高度传染性细菌)的蛋白质尖端之后，将蛋白质尖端确定为一种交通监护人。“通过取出尖端并用一种来自志贺氏菌的替换它，沙门氏菌不会停留在液泡内。它们移出宿主细胞内容，就像志贺氏菌一样，”Knodler说。

这意味着，交通警察已经发出了新的命令 - 离开城镇。Knodler说，这种新发现的知识可能被用来开发预防由III型分泌系统引发的沙门氏菌和其他感染的新方法，包括黑死病和某些肺炎类型。