由于实验室生长的微型肠道,乌普萨拉大学的研究人员成功绘制了志贺氏菌如何感染人类肠道的图谱。这项研究为使用培养的人类微生物调查其他各种严重感染打开了大门。
了解人类特有的细菌如何使我们生病是一项挑战,因为实验动物很少反映人类的生理学。在发表于Nature Genetics,研究人员表明,现在可以使用培养的微生物来绘制细菌如何在人类肠道粘膜上定居的地图。该团队特别关注志贺氏菌,这是一种引起严重肠道疾病的细菌炎症每年有20多万人死亡,尤其是幼儿死亡
该研究的主要作者之一Maria Letizia Di Martino说:“我们首次能够利用模拟肠道组织的人体模型绘制志贺氏菌引起感染所需的基因图谱。这项研究还表明,培养的人类微生物现在可以用于调查各种严重感染,特别是那些以前由于缺乏实验室动物模型而限制了研究的感染。"
来源于干细胞的肠道模型
志贺氏菌是一种侵袭性病原体,它利用各种“武器”侵入肠道粘膜,控制人体免疫系统功能,攻击人体组织。在目前的研究中,研究人员重点确定了制造这些武器的基因。为了做到这一点,他们制作了肠道类有机物——从外科废料中纯化的人类干细胞生长而成的微型肠道模型。
然后他们使用了一种随机剔除细菌基因的方法,并测试了这些变化如何影响志贺氏菌感染人类肠道模型的能力。这种方法使该团队能够绘制出第一张志贺氏菌入侵人类肠道组织的基因综合图谱。例如,这种细菌用来攻击组织的策略还揭示了其他危险细菌(共享类似武器)如何感染肺部和尿道。
“志贺氏菌约有5000个基因,但我们发现其中只有大约100个基因是细菌定植组织并引起侵袭性感染所必需的。这一列表是了解感染进展和开发新的治疗方法以“关闭”细菌致病行为的金矿。”该研究的另一位主要作者Mikael Sellin教授说。
这项研究是乌普萨拉大学、乌普巴拉大学医院、德国亥姆霍兹RNA-based感染研究所(HIRI)、加拿大多伦多大学和乌梅大学的合作。