eLife:一些世界上最致命的细菌以人类血液为食

【字体: 时间:2024年04月18日 来源:AAAS

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  一些世界上最致命的细菌以人类血液为食,研究人员将这种新发现称为“细菌吸血”。研究人员发现,这种细菌会被血液或血清的液体部分所吸引,血清中含有细菌可以作为食物的营养物质。细菌似乎特别喜欢的一种化学物质是丝氨酸,这是一种在人体血液中发现的氨基酸,也是蛋白质饮料的常见成分。这项研究发现发表在《eLife》杂志上,为血液感染的发生和治疗提供了新的见解。

  

一些世界上最致命的细菌寻找并以人类血液为食,研究人员将这种新发现称为“细菌吸血”。

由华盛顿州立大学的研究人员领导的一个研究小组发现,这种细菌会被血液的液体部分或血清所吸引,血清中含有细菌可以作为食物的营养物质。细菌似乎特别喜欢的一种化学物质是丝氨酸,这是一种在人体血液中发现的氨基酸,也是蛋白质饮料的常见成分。

这项研究发现发表在《eLife》杂志上,为血液感染的发生和治疗提供了新的见解。

“感染血液的细菌可能是致命的,”华盛顿州立大学兽医学院教授、该研究的通讯作者阿登·贝林克说。“我们了解到,一些最常见的导致血液感染的细菌实际上是感知到人体血液中的一种化学物质,并向它游去。”

贝林克和该研究的第一作者、华盛顿州立大学博士生锡耶纳·格伦发现,至少有三种细菌,即肠沙门氏菌、大肠杆菌和克塞利柠檬酸杆菌,会被人类血清吸引。这些细菌是导致炎症性肠病(IBD)患者死亡的主要原因,约占人口的1%。这些患者通常有肠道出血,这可能是细菌进入血液的切入点。

研究人员使用Baylink公司设计的高倍显微镜系统“化学感觉注射装置测定”(Chemosensory Injection Rig Assay),通过注射微量的人类血清来模拟肠道出血,并观察细菌向源头移动的过程。反应迅速——致病细菌不到一分钟就能找到血清。

作为研究的一部分,研究人员确定沙门氏菌有一种叫做Tsr的特殊蛋白质受体,它使细菌能够感知并向血清游去。利用一种叫做蛋白质晶体学的技术,他们能够观察到蛋白质原子与丝氨酸的相互作用。科学家们认为丝氨酸是细菌感知和消耗的血液中的一种化学物质。

“通过了解这些细菌是如何检测血液来源的,未来我们可以开发出阻止这种能力的新药。这些药物可以改善血液感染高风险的IBD患者的生活和健康,”Glenn说。

俄勒冈大学的科学家Zealon genry - lear、Michael Shavlik和Michael Harms以及华盛顿州立大学的数学家Tom Asaki对这项研究做出了贡献。这项研究是由华盛顿州立大学和国家过敏和传染病研究所资助的。

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