宿主-致病菌互作

幽门螺杆菌（Helicobacter pylori，Hp）是一种常见的胃黏膜感染细菌，被世界卫生组织（WHO）列为第一类生物致癌因子。它是胃炎、胃溃疡和胃癌的主要致病因素之一。幽门螺杆菌感染通常通过口腔-口腔或粪-口传播，尤其是在不洁食物或水源的情况下。发表在Nature Reviews Disease Primers上的一篇综述对幽门螺杆菌的研究进行了全面的回顾和总结。幽门螺杆菌感染与胃炎、胃溃疡和胃癌的发生密切相关，预防和治疗幽门螺杆菌感染对于胃病的防控具有重要意义。

幽门螺杆菌 Helicobacter pylori 疾病预防宿主-致病菌互作疾病检测

宿主-致病菌互作

肠道黏蛋白：CTXφ驱动的霍乱弧菌毒性的抑制剂？

众所周知，CTXφ噬菌体在霍乱弧菌感染中起着重要的作用。但在肠道黏膜中，微环境信号因子如何调节CTXφ驱动的毒力转换和相关毒力因子表达尚不明确。EMBO Journal最新发表的文章对此进行了阐述。

宿主-致病菌互作 Bacteriophage mucin glycans Mucus Vibrio cholerae

艰难梭菌

Cell子刊：用于艰难梭菌系统分析的调控和代谢网络预测模型

艰难梭菌（Cd）是医院内感染的首要病原体，可引起伪膜性结肠炎。Cell Host and Microbe发表的这项研究，报道了可用于解析Cd与宿主互作的Cd基因调控和代谢网络的3个预测模型，研究者建立了一个网站（(http://networks.systemsbiology.net/cdiff-portal/），为Cd研究者提供研究模型、数据集和算法工具。

艰难梭菌宿主-致病菌互作

cereulide

华南农业大学：蜡样芽孢杆菌的呕吐毒素如何引起慢性中毒

蜡样芽孢杆菌是一种食源性条件致病菌，它能产生一种热稳定、耐酸的呕吐型毒素cereulide。在高剂量cereulide暴露时可引起急性中毒性呕吐。然而，慢性低剂量暴露引起的毒理学效应和潜在机制需要进一步研究。来自华南农业大学文继开教授及其团队发表在Environmental Pollution上的一项研究发现，慢性cereulide暴露诱导内质网应激，进而导致肠道炎症、肠道菌群失调和血清素生物合成受到抑制，表明内质网蛋白IRE1可能作为cereulide慢性中毒的治疗靶点。同时，补充丁酸可作为潜在的预防策略。

cereulide 内质网应激宿主-致病菌互作毒素肠道菌群失调

宿主-致病菌互作

Nature：艰难梭菌“剥削”宿主炎症反应中产生的代谢物

一些肠道病原体能通过引起宿主的病理和炎症反应，来获得特定的代谢优势，从而在与其他菌群成员的竞争中胜出。艰难梭菌产生的毒素能引起宿主肠炎，但这种病理状态如何令艰难梭菌获益尚不清楚。Nature最新发表的来自斯坦福大学Justin Sonnenburg团队的研究表明，艰难梭菌能利用山梨醇作为养分来生长，这种致病菌通过引发宿主炎症反应，来诱导宿主产生更多的山梨醇为其所用，从而令自身更好地在宿主肠道内定植。这些发现阐释了艰难梭菌利用宿主代谢物来获得代谢优势的机制，为研究治疗艰难梭菌感染的疗法带来新启示。

宿主-致病菌互作艰难梭菌山梨醇

宿主-致病菌互作

Science：致病菌与肠道免疫之间的“斗智斗勇”

很多肠道致病菌（比如大肠杆菌、志贺氏菌、沙门氏菌等）会使用一种“分子注射器”——III型分泌系统（T3SS），将多种效应因子蛋白注射到肠细胞中。这些效应因子通过多种分子机制劫持正常的细胞程序，阻断宿主的关键免疫反应，从而促进病菌的感染和定植。此前研究大多集中在单个效应因子的致病机理上，少有研究从多个效应因子联合的角度来分析致病菌与宿主细胞的互作和机制。Science发表的一项最新研究以鼠柠檬酸杆菌为模型，通过对不同组合的T3SS效应因子进行敲除，发现这些效应因子能共同形成强力的细胞内毒力网络（网络中的每个节点对应1个效应因子），从而帮助致病菌更加灵活的维持其致病性。研究者还构建了一个机器学习模型，能预测不同网络对病菌在宿主肠道内定植的影响。尽管致病菌使用多种效应因子为宿主的保护性免疫设置了重重障碍，但宿主仍然可以绕过这些障碍，通过活化不同的免疫应答来清除致病菌，并保护宿主抵御后续感染。这些结果揭示了致病菌效应因子网络和宿主抗菌免疫应答之间的“对决”，对于深入理解致病菌与宿主之间的相互作用具有重要参考意义。

宿主-致病菌互作 III型分泌系统效应蛋白肠道致病菌宿主免疫反应

致病大肠杆菌

产肠毒素大肠杆菌利用宿主蛋白实现粘附

产肠毒素大肠杆菌（ETEC）是儿童急性水样腹泻病的主要病因，也与包括营养不良在内的非肠道后遗症有关。ETEC产生不耐热毒素（LT）刺激细胞cAMP的产生，最终调节离子通道将盐和水释放到肠腔，导致腹泻。虽然在ETEC感染的动物模型中，耐热毒素已被证明能促进ETEC在小肠定植，并在体外增强细菌粘附力，但LT促进病原体-宿主相互作用的确切机制仍然不明确。发表在PNAS上的一项研究表明，LT改变了肠道内部细胞的基因表达，诱导它们产生一种名为CEACAM6的表面糖蛋白，细菌利用这种蛋白质附着在肠壁上。该发现可能对理解毒素介导的疾病以及与这些重要病原体相关的后遗症有一定的意义。

致病大肠杆菌 CEACAM6 宿主-致病菌互作毒素蛋白相互作用

内源性大麻素

Cell：内源性大麻素如何抑制肠道致病菌？

内源性大麻素是一类脂质激素，其信号失调与炎症和肠道菌群存在关联，但其对感染易感性的影响尚不清楚。Cell发表的一项最新研究发现，一种内源性大麻素2-花生四烯酸甘油酯（2-AG）能抑制肠道致病菌的毒力因子表达，从而保护小鼠抵抗致病菌感染，并揭示了相关机制。这些发现拓展了人们对于宿主-病原体的分子互作机制的认知。

内源性大麻素 Endocannabinoids 2-arachidonoyl glycerol 2-AG enterohemorrhagic E. coli

基因-表型相关性

Cell子刊：艰难梭菌感染的新机制

艰难梭菌感染（Clostridioides difficile infection，CDI）可导致严重炎症和胃肠道损伤，这种炎性组织损伤导致感染部位宿主来源的血红素浓度增高。因其高氧化还原活性，血红素对专性厌氧的C. difficile具有一定毒性。C. difficile可通过HatRT外排系统减少其毒性，但HatRT对C. difficile定殖和肠道内维持并不起作用，表明存在另外的血红素应对机制。发表在《Cell Host and Microbe》上的一项研究发现了一个血红素感应系统，其中HsmR通过结合血红素激活HsmA表达，后者可降低血红素毒性并利用血红素降低氧化应激压力，从而实现在肠道内定植并赋予艰难梭菌对常用CDI治疗药物万古霉素的抗性，表明靶向HsmR或HsmA的药物开发或可用于CDI治疗。

基因-表型相关性艰难梭菌 Clostridioides difficile heme utilization antibiotic sensitivity

甲基化修饰

Nature子刊：鞭毛蛋白甲基化修饰促进细菌粘附

鞭毛作为细菌的运动器官，在细菌运动、致病性及分类上具有重要作用。鞭毛蛋白的糖基化修饰可促进某些致病细菌的粘附、生物膜形成和躲避宿主免疫。而作为引起急性胃肠炎主要病原菌之一的鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella typhimurium，St），其鞭毛蛋白缺少糖基化修饰，而是具有甲基化修饰。发表在《Nature Communications》上的一项研究表明，尽管St的鞭毛性状（装配、数量、运动能力）不受鞭毛蛋白甲基化与否的影响，但细菌对宿主上皮细胞的粘附和侵袭则依赖于甲基化修饰。甲基化的鞭毛蛋白通过疏水作用对宿主细胞进行粘附，或可作为抗感染药物的新靶点。

甲基化修饰鞭毛蛋白 Bacterial structural biology Cellular microbiology Pathogens

宿主-致病菌互作

PNAS：艰难梭菌感染诱导肠道干细胞损伤的机制

艰难梭菌感染是医院获得性腹泻的最常见原因，导致了超过一半的医院肠道感染和超过90%的由这些感染导致的死亡。胃肠道感染通常会导致上皮损伤，而肠道干细胞的再生过程对损伤的修复至关重要。但它们如何受到肠道感染的影响仍未明确。发表在PNAS上的一篇文章发现，艰难梭菌通过一种称为TcdB的毒素损害结肠干细胞，进而损害肠道组织修复和疾病恢复。这种新的损伤和修复机制，对于寻找防止损伤发生的方法或者开发新的治疗方法有重要帮助。

宿主-致病菌互作 Clostridium difficile toxins stem cell damage

鼠柠檬酸杆菌

Nature Reviews：鼠柠檬酸杆菌——肠道感染的研究模型（综述）

鼠柠檬酸杆菌感染的小鼠模型，是研究肠道感染以及炎症性肠病生物学机制等的重要模型。《Nature Reviews Microbiology》发表的这篇综述文章，详细介绍了与鼠柠檬酸杆菌感染相关的免疫、代谢、菌群等机制的研究进展，推荐专业人士参考。

鼠柠檬酸杆菌宿主-致病菌互作肠道菌群免疫代谢

宿主-致病菌互作

Cell子刊：致病菌如何利用肠道微环境促进感染入侵

Cell Host and Microbe发表的一项最新研究，利用器官芯片方法，揭示了志贺菌如何利用肠上皮微结构和机械力来促进自身对肠细胞的入侵，也表明肠道芯片技术有助于研究肠道病原体的感染机制。

宿主-致病菌互作志贺氏菌器官芯片肠道芯片肠道微环境

宿主-致病菌互作

少量病原菌定植即可影响肠道稳态

附着/去除（A/E）鼠柠檬酸杆菌（Cr）感染小鼠的模拟可以模拟人类感染A/E致病性大肠杆菌的情况。《mBio》近期发表研究，利用该模型发现肠道中少量的致病菌定植即可显著影响肠道上皮细胞系的组成和功能，并改变与肠粘膜密切相关的共生菌群结构。该结果对于阐释致病菌-肠道菌群-宿主互作具有参考价值。

宿主-致病菌互作肠道菌群-致病菌互作 cholesterol homeostasis Citrobacter rodentium host response to infection

黏附侵袭性大肠杆菌

Cell子刊：克罗恩病相关的致病大肠杆菌如何在宿主内演化

克罗恩病与黏附侵袭性大肠杆菌（AIEC）有关，但促进AIEC定植的因素并不清楚。Cell Host and Microbe发表的一项最新研究表明，AIEC在小鼠宿主内发生适应性演化主要存在两种策略，一种是增强运动性从而促进入侵和炎症，另一种是增加对肠道内短链脂肪酸乙酸的利用性。这些特征也存在克罗恩病患者而非健康人的大肠杆菌中，或许可作为治疗的潜在靶点。

黏附侵袭性大肠杆菌宿主内演化克罗恩病宿主-致病菌互作 Marta Garaulet