尿路感染（urinary tract infections，UTIs）是最常見(jiàn)的感染性疾病之一，并且它們還容易反復復發(fā)。大多數UTIs因腸道大腸桿菌散播到泌尿道引起。圣路易斯華盛頓大學(xué)最新發(fā)現，一種分子誘餌可靶向減少腸道UTIs細菌，治療UTIs。     

一只住在膀胱壁上的大腸桿菌（黃色）

尿路感染（urinary tract infections，UTIs）是最常見(jiàn)的感染性疾病之一，它們容易反復復發(fā)。大多數UTIs因腸道大腸桿菌散播到泌尿道引起。每年全球近1億人口受UTIs困擾。數據顯示，盡管患者接受了抗生素治療，6個(gè)月內（一般約1個(gè)季度）仍容易再次感染。UTIs引起疼痛、灼痛和尿頻。嚴重情況還會(huì )擴散到腎臟和血液，危及生命。

圣路易斯華盛頓大學(xué)最新發(fā)現，一種分子誘餌可靶向減少腸道UTIs細菌。研究發(fā)現，腸道致病細菌(uropathogenic Escherichia coli,UPEC)數量越少，患UTIs風(fēng)險越低?！拔覀冄芯康淖罱K目標是幫助患者控制和預防復發(fā)性尿路感染，同時(shí)幫助解決抗生素耐藥全球危機，”文章通訊作者“分子微生物學(xué)Helen L. Stoever教授”Scott J. Hultgren博士說(shuō)道?！盁o(wú)需抗生素，該復合物可有效治療UTIs?！边@項研究發(fā)表于6月14日的《Nature》雜志。

大多數UTIs由腸道大腸桿菌引起，大腸桿菌在腸道沒(méi)有危害，但當它們從糞便中脫落擴散到尿道口和膀胱后，就會(huì )引發(fā)疾病。傳統觀(guān)點(diǎn)認為，UTIs經(jīng)常發(fā)生的原因是，腸道菌群不斷重復向尿路播種細菌。

Hultgren、研究生Caitlin Spaulding和他們的同事認為，如果能減少腸道內危險大腸桿菌數量，可從源頭減少UTIs發(fā)生，并預防一些復發(fā)性感染。

首先，研究人員需要鑒定讓大腸桿菌在腸道存活下來(lái)的基因。一組菌毛（pilus）編碼基因進(jìn)入了科學(xué)家們視線(xiàn)。菌毛生長(cháng)在大腸桿菌表面，幫助細菌刺入組織，沒(méi)有菌毛，細菌無(wú)法在腸道茁壯成長(cháng)。

早期研究發(fā)現，菌毛附著(zhù)于一種被稱(chēng)為“甘露糖（mannose）”的糖類(lèi)，細菌抓住膀胱表面的甘露糖避免隨尿液排出。缺少菌毛的細菌無(wú)法引起老鼠UTIs。

此前，Hultgren和生化&分子生物物理學(xué)教授James W. Janetka博士，化學(xué)改性了甘露糖為多價(jià)甘露糖苷（mannosides）。細菌菌毛與甘露糖苷的附著(zhù)作用更為緊密，但甘露糖苷并不附著(zhù)于膀胱壁。抓住甘露糖苷后，細菌很容易被尿液沖出。

研究人員發(fā)現菌毛也有助于細菌與腸道壁結合，因此推測，甘露糖苷能降低腸道大腸桿菌數量，減少傳播幾率。

為了驗證這一想法，他們將致病大腸桿菌（該細菌可在UTIs患者的膀胱和腸道被同時(shí)檢出）引入老鼠腸道和膀胱。

隨后讓老鼠口服三個(gè)劑量甘露糖苷，研究人員發(fā)現，膀胱內的致病細菌幾乎完全被消滅了，腸道內的細菌數量減少了100%（每個(gè)檢測樣本從1億下降到100萬(wàn)）。

大多數大腸桿菌和相關(guān)菌種都有這種類(lèi)型的菌毛。理論上，甘露糖苷療法可掃除一系列腸道細菌，與抗生素可同時(shí)殺死好幾種細菌的效果相比，有異曲同工之妙。但是，抗生素容易殺傷益生菌，讓危險微生物有可乘之機，這是廣譜抗生素治療的風(fēng)險之一。

研究人員測量了接受甘露糖苷治療后老鼠腸道微生物群組成，發(fā)現甘露糖苷幾乎只影響引起UTIs的細菌，對其他腸道細菌影響很小。尤其與抗生素治療后老鼠腸道多種微生物群落大量變化形成鮮明對比。

“這是一個(gè)令人興奮的發(fā)現。我們開(kāi)發(fā)了一種全新的治療手段，就像分子手術(shù)刀，特異性地切斷你想甩掉的細菌，其他微生物群落則完好無(wú)損?！?/span>

此外，甘露糖苷不是抗生素，可被用于耐藥細菌引發(fā)的UTIs。在美國，每年約9%耐藥案例發(fā)生在UTIs患者身上。避免UTIs患者使用抗生素，可幫助耐藥菌的出現和傳播。

然而，老鼠和女性生理結構和生活行為都有差異，因此甘露糖苷是否能減少人類(lèi)UTIs反復感染次數，仍需進(jìn)行人體實(shí)驗。

《本文轉載生物通》