与胃癌相关的细菌幽门螺杆菌研究发现
细菌幽门螺杆菌(Helicobacter pylori),其生活在人类的胃中并与溃疡和胃癌相关,其形状如螺旋状或螺旋状。多年来,研究人员假设细菌的扭曲形状使其能够在胃酸润湿的环境中生存和发育,但到目前为止,他们没有证据。
Fred Hutchinson癌症研究中心的研究人员首次发现,至少在幽门螺杆菌定殖胃癌的能力方面,至关重要。微生物学家Nina Salama博士及其同事在Cell发表了他们的研究结果。
Salama和同事们是第一个证明这个bug的螺旋形状有助于它在涂有胃的保护性明胶样粘液中建立商店。存在于世界人口一半以上的这种细菌定居导致慢性炎症,其与许多胃病,从慢性胃炎和十二指肠炎到溃疡和癌症有关。
该文件的相应作者和哈奇森中心的人类生物学部门准成员萨拉马(Salama)表示:“通过了解错误如何植入胃部,我们可以考虑定位治疗以预防感染。本文的第一作者Laura K. Sycuro博士在华盛顿大学的学生/ Fred Hutchinson癌症研究中心分子和细胞生物学研究生课程期间进行了这项工作。她现在是哈奇森中心临床研究部的博士后研究员。
具体来说,研究人员发现了一组负责产生幽门螺杆菌特征曲率的四种蛋白质。使用小鼠模型,他们发现,这些蛋白质缺陷的幽门螺杆菌的实验室设计的突变株不能适当扭曲,因此不能使胃定居。
“这些突变菌株在手中使我们能够测试螺旋形状对于幽门螺旋杆菌感染是否重要,而且它是,”萨拉马说。 “我们所有的突变体都有定居胃部的麻烦,并且正常的螺旋状虫子出现了竞争。”有趣的是,令人困惑的是,幽门螺杆菌突变体保留了他们在培养皿中通过厚实的粘液样凝胶推动自身的能力,尽管它们不能在胃定殖实验中建立感染。
研究人员还发现了一种新的机制,通过这种机制,这些蛋白质通过这些机制驱动生物体的形状,其本质上与链条栅栏上的线切割器一样,以策略性地剪切细菌的网状细胞壁的某些部分或交联。 “交联保留了细菌壁的结构完整性,但如果某些链接被这些蛋白质切割或松弛,那么它可以使棒状扭曲成螺旋,”萨拉马说。
缺乏这些蛋白质的幽门螺杆菌的突变形式是畸形的,从棒到新月,其阻碍穿透或定植胃内的能力。
“我们发现,失去正常形状的细菌感染不良,所以我们知道,如果我们抑制正常形状,我们可以减少感染率,”萨拉马说。
具有这些蛋白质的其他引起感染性疾病的细菌包括霍乱弧菌,引起霍乱的逗号异常的细菌,以及弯曲到螺旋状的杆状空肠弯曲杆菌,这是发达国家细菌性腹泻的主要原因。
“事实上,我们发现蛋白质作用于幽门螺杆菌的细胞壁,似乎对于细菌存活是重要的,这些蛋白质在其他具有相似形状的病原体中发现,使得它们成为许多细菌性疾病的可能药物靶点, “ 她说。
幽门螺杆菌是传染性的,但其确切的传播途径是未知的。 80%以上的感染者仍然无症状,估计有10%至15%的患者会出现溃疡和/或胃癌等相关疾病。大约70%的胃癌与幽门螺杆菌感染有关。
目前在诊断为消化性溃疡的幽门螺旋杆菌感染治疗是质子泵抑制剂的组合,以减少与抗生素配对的胃酸分泌以消除这种缺陷。然而,由于抗生素耐药性的流行,治疗并不总是有效。
“幽门螺旋杆菌感染是很难治疗的,没有疫苗,现在唯一的治疗是根除治疗,而且由于耐药性基本上都是目前的抗生素,我们正在用尽。”萨拉马说。
这个错误在20世纪80年代初由澳大利亚研究人员Barry J. Marshall和Robin Warren首次出现,他在2005年获得诺贝尔生理学或药物发现奖。在他们发现之前,普遍的理论是大多数胃溃疡和胃炎是由辛辣食物或压力引起的。