上海仁济医院李敏团队发表最新研究成果:山梨醇代谢或促进炎症性肠病患者发生艰难梭菌感​染

炎症性肠病(IBD)是一种慢性肠道炎症性疾病,患者常出现腹痛、腹泻、便血等症状,病因未明,发病率在全球范围内不断增加。研究发现,一种常见的抗生素相关性腹泻的病原菌——艰难梭菌,在炎症性肠病患者中感染率更高,且炎症性肠病合并艰难梭菌感染(CDI)增加了患者住院死亡率、疾病复发率和炎症性肠病治疗失败的风险,但其内在机制尚不明确。

近日,上海交通大学医学院附属仁济医院检验科李敏课题组在《胃肠病学》(Gastroenterology)在线发表了题为《宿主山梨醇和细菌山梨醇利用促进炎症性肠病艰难梭菌感染》的文章,证实了作为宿主和食物来源的山梨醇能被艰难梭菌代谢并促进其在炎症性肠病患者中发生感染。

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艰难梭菌能破坏肠道屏障和引起细胞坏死,导致患者腹泻。近来有研究指出,艰难梭菌能够利用食物和人体内代谢产生的山梨醇,促进山梨醇进一步生成。本研究开展了横向和纵向的流行病学研究,发现特定基因型ST54艰难梭菌比院内主要流行的ST81更易感染IBD患者并加重其炎症反应通过构建动物模型发现ST54比ST81感染的IBD小鼠炎症更重而在非IBD小鼠中无此差异进一步通过全基因组测序发现ST54型艰难梭菌含有山梨醇代谢基因(srlD),并体外验证了其利用山梨醇为唯一碳源能良好生长的能力,而ST81型艰难梭菌基因组无法利用环境中山梨醇。同时,研究者还发现IBD患者粪便山梨醇含量高于健康对照组,且活动期病人比缓解期病人含量更高,证实肠内环境可能是促进ST54型感染的原因之一。接下来作者通过动物模型验证了ST54型艰难梭菌可以利用IBD小鼠肠内山梨醇而在外源性添加山梨醇时,ST54感染的IBD小鼠的炎症情况更重。同时,作者通过构建tcdA突变株,发现TcdA毒素在IBD肠道微环境中能加重炎症症状,证实IBD患者的肠内环境代谢特征可能是特定基因型艰难梭菌易感性的原因之一,限制高山梨醇饮食或用药减少肠内山梨醇含量可能降低CDI发病率和炎症水平。

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上海交通大学医学院附属仁济医院检验科博士研究生杨紫瑜和临床微生物实验室主管技师秦娟秀为论文共同第一作者,上海交通大学医学院附属仁济医院检验科李敏教授和美国国立卫生研究院Michael Otto教授为本论文共同通讯作者。

 

论文doi: 10.1053/j.gastro.2023.02.046.


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