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交大一附院郭熠潔副研究員揭示口腔致病菌異位定植誘導腸炎新機制

2024-04-05 14:23:51 來源:陽光網-陽光報

陽光訊(記者 鄭亞雷)3月28日,西安交通大學第一附屬醫院精神心理衛生科馬現倉教授團隊的郭熠潔副研究員與美國密歇根大學消化內科鐮田信彥教授合作的最新研究成果“Oral pathobiont Klebsiella chaperon usher pili provide site-specific adaptation for the inflamed gut mucosa”在著名微生物學期刊Gut Microbes(IF:12.2)上在線發表。

圖片1 

炎癥性腸病,簡稱IBD,近年來發病率在世界范圍內逐年升高,但關于IBD的發病機制的研究還不夠完善,尤其是“口-腸”軸這一新興研究方向,很多都是未知的。因此,團隊把目標鎖定到口腔細菌,通過深入探索口腔細菌異位定植腸道的特有的適應機制,為通過治療口腔疾病從而減輕消化道疾病提供寶貴的見解和研究依據。

近些年來的研究發現,口腔作為廣義消化道的起始部分,口腔黏膜的情況在一定程度上也可以反映腸道炎癥的情況。越來越多的證據表明口腔細菌與胃腸道疾病等口腔外疾病之間存在致病聯系。臨床研究發現炎癥性腸病(IBD)和結直腸癌(CRC)患者的腸道粘膜中富含口腔來源細菌。臨床前研究還證實口腔來源細菌的腸道定植導致胃腸道病理學改變。口腔局部微環境的異常,如牙周炎,可以促進腸道炎癥的發生。合作者鐮田教授課題組早在2020年發表在Cell的文章中首次發現,口腔相關的克雷伯菌屬細菌可在小鼠和人類的腸道定植,并加劇IBD發展。然而,口腔致病生物定植于口腔外生態位(例如腸粘膜)的機制仍然很大程度上未知。考慮到口腔和腸粘膜之間微環境的差異,口腔致病菌可能采用不同的策略在其原生生態位(即口腔粘膜)和異位定植生態位(即腸粘膜)中定植。

在本研究中,研究小組進行了高密度轉座子(Tn)篩選,以確定口腔克雷伯氏菌菌株在穩定狀態和炎癥期間適應不同粘膜部位(口腔和腸道粘膜)所需的基因。研究發現,產氣克雷伯菌(K. aerogenes),一種與小鼠口腔和腸道炎癥相關的口腔病原體,它擁有一個新發現的基因組位點,名為“發炎腸道定植位點(LIG)”,該位點編碼與鐵獲取相關的基因(Sit 和 Chu)和宿主粘附相關的基因(Chaperone-usher菌毛[CUP]系統)。LIG 基因座在產氣克雷伯菌菌株中高度保守,這些基因也存在于其它幾種克雷伯菌屬物種中。Tn篩選表明,LIG 基因座是產氣克雷伯菌適應其異位生態位所必需的。特別是確定產氣克雷伯菌利用 LIG 位點中存在的 CUP 系統 (CUP1) 在發炎腸道中定植,但不在口腔粘膜中定植。因此,與原生生態位相比,口腔致病生物可能在異位定植的腸道生態位中通過不同的適應機制。了解口腔致病菌異位定植的機制可有助于制定預防口腔致病性菌傳播引起的疾病的策略。

西安交通大學第一附屬醫院精神心理衛生科和腦科學研究中心為第一作者單位,郭熠潔副研究員為第一作者,美國密歇根大學鐮田信彥教授為論文的通訊作者。本研究得到了國家自然科學基金、美國國立衛生研究院研究基金和美國克羅恩病和結腸炎基金會研究基金等項目支持。

文章鏈接:https://doi.org/10.1080/19490976.2024.2333463

責任編輯:瑞瑞
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