2024-05-05 10:01 来源：得道网
解剖学上的一个奇怪现象是，女性特别容易患尿路感染，几乎一半的女性在一生中的某个时候都会患尿路感染。
几十年来，科学家们一直在试图弄清楚细菌是如何在健康的人身上站稳脚跟的，他们研究了从微生物如何在膀胱内部移动和粘附到它们如何释放毒素从而产生不舒服和经常疼痛的症状等方方面面。
发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的一项研究调查了大肠杆菌(大肠杆菌)是如何在感染期间利用宿主营养物质以极快的速度繁殖的，尽管新鲜尿液的环境几乎是无菌的。大肠杆菌是大多数尿路感染的原因。
在密歇根大学医学院的Harry Mobley博士的实验室里，研究人员开始观察突变菌株，这些菌株在小鼠模型中不善于复制，以识别可能对建立感染很重要的细菌基因。
通过这样做，他们确定了一组控制运输系统的基因是至关重要的。
“当细菌需要某种东西生长时，比如氨基酸，它们可以通过两种方式获得，”莫布里解释说，他是弗雷德里克·g·诺维微生物学和免疫学杰出教授。
“它们可以自己制造，也可以利用我们所说的运输系统从宿主那里窃取。”
莫布里说，他们之前的基因表达筛选显示，近25%的细菌基因致力于复制策略，包括特定氨基酸的运输系统，大肠杆菌利用它每秒引入数千个分子。
第一作者Allyson Shea博士是Mobley实验室的前成员，现在是南阿拉巴马大学微生物学和免疫学的助理教授，他交叉参考了大肠杆菌与其他UTI病原体的转运蛋白库，看看哪些对感染很重要。她发现一种被称为ABC (atp结合盒)的转运体似乎是至关重要的。
然后使用从小鼠尿道中提取的器官琼脂，她证实了ABC转运蛋白对感染是必不可少的。许多缺乏这些营养输入系统的细菌菌株在膀胱和肾脏器官琼脂上生长缺陷。
谢伊说:“细菌似乎对这些能源昂贵的ATP运输系统进行了投资，以便对它们感兴趣的能源有更高的亲和力。”
“这些系统非常非常擅长将营养物质输送到细胞内。”
莫布里指出，这些发现为开发新疗法开辟了道路，这在抗生素耐药性日益增加的时代尤为重要。
“如果你抑制这些运输系统，也许你可以抑制这些细菌的快速生长，”他说。
谢伊指出，要做到这一点并不容易，因为细菌已经为这类重要的转运体进化出了多种备用系统。
“这个ATP结合家族的好处是，它们都有一个ATP结合亚基，为运输系统提供所需的能量，使营养物质穿过细胞膜。”
这个亚基可能是一个潜在的目标，使整个转运蛋白家族功能失调。
她说，虽然这并不一定会取代抗生素，但它可以减缓生长，这样抗生素和宿主免疫系统就能更好地阻止细菌。
其他作者包括Valerie S. Forsyth, Jolie A. Stocki, Taylor J. Mitchell, Arwen E. Frick-Cheng, Sara N. Smith和Sicily L. Hardy。
更多信息:Allyson E. Shea等人，ABC转运蛋白作为尿路致病性大肠杆菌毒力因子的新作用，美国国家科学院院刊(2024)。DOI: 10.1073 / pnas.2310693121
由密歇根大学提供
引用本文:大肠杆菌如何获得引起尿路感染的能力(2024,5月3日)，摘自2024年5月4日的https://phys.org/news/2024-05-coli-power-urinary-tract-infections.html
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