(宾夕法尼亚州费城)-像公寓建筑的基础设施一样,细菌产生的纤维状蛋白质称为卷曲淀粉样蛋白为生物膜提供了支撑框架。生物膜是细菌制造的厚细胞外物质,能够使多个细菌细胞组装,存活和繁殖。一起成长。然而,柯里淀粉样蛋白也是细菌感染引起的腹泻病的关键因素,其有害作用可能远远超出胃肠道。
尤其是,沙门氏菌细菌的感染会产生卷曲的淀粉样蛋白,与一种称为反应性关节炎(ReA)的隐性,疼痛性炎症有关,该疾病影响了大约5%的人感染了引起胃肠疾病的细菌。目前尚无针对ReA的治疗方法,而且对它的发展方式或原因知之甚少。
坦珀大学刘易斯·卡兹医学院的研究人员现在正在开展新工作,该研究表明,在感染鼠伤寒沙门氏菌(一种由食源性腹泻病引起的常见原因)的小鼠中,curli会引发自身抗体和关节发炎。这些作用中最具破坏性的是与全身暴露于卷曲物有关,揭示了逃逸肠道的细菌成分所造成的隐性危害。
该研究于7月9日在线发表在《PLOS Pathogens》杂志上。
LKSOM微生物学和免疫学系副教授,这项新研究的资深作者Cagla Tukel博士解释说:“我们特别发现,如果curli留在肠中,它的消极炎症作用将受到限制。”“但是在易感人群中,如果curli逃脱了肠道并进入循环系统,那么就会发生自身免疫反应。”
这项研究是与加拿大萨斯喀彻温大学疫苗和传染病组织国际疫苗中心的Aaron P. White博士及其他科学家合作进行的。
图克尔博士和怀特博士的实验室开发了一种小鼠模型,在该模型中,动物被野生型鼠伤寒沙门氏菌口服感染,意在模仿人类通过食物或水传播的传染病。传染性接种物由能够产生卷曲的鼠伤寒沙门氏菌细胞组成,尽管接种物本身不存在卷曲,使研究人员能够检查卷曲的产生及其对体内自身免疫的影响。为了进行比较,一些小鼠感染了不能卷曲产生的鼠伤寒沙门氏菌的突变株。
在野生型鼠伤寒沙门氏菌感染的一周内,小鼠的盲肠和结肠中出现了明显的细菌簇,并且细菌产生了卷曲。口腔感染进一步导致针对curli / DNA复合物的自身抗体的产生,这对生物膜的形成至关重要。自身抗体的产生归因于curli的全身作用。
对来自野生型鼠伤寒沙门氏菌的小鼠的膝关节和血清的评估证实了卷曲诱导的自身抗体和关节发炎的全身性存在。此外,还观察到了慢性滑膜发炎,影响了关节周围的液体,以及骨吸收(骨头分解),这是ReA的标志。
图克尔博士说:“我们的发现表明,卷曲素是沙门氏菌驱动自身免疫反应的主要成分。”“在小鼠中,这些反应是在感染后六周内触发的,这表明肠道中细菌成分的表达可导致随后的自身免疫反应。”
一种称为HLAB27的蛋白质,其产生与特定的遗传变异有关,是ReA发生的危险因素。图克尔博士说:“微生物群中病原体卷曲的存在可能使患有HLAB27的个体中的自身免疫性沉淀或加剧,”
图克尔博士及其团队下一步计划确定新发现是否可转化为人类,以及其他致病细菌(例如大肠杆菌)的卷曲蛋白是否能够产生类似的自身免疫反应。她的小组还正在调查curli是否在夸大其他自身免疫性疾病中起作用,例如涉及遗传风险因素的系统性红斑狼疮(SLE)。
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