细菌与慢性疾病之间可能存在的联系?

研究人员提出,一种细菌毒素可能部分导致多种疾病
Bacteria

慢性疾病很复杂,可能由多种不同因素引发。但一个普遍的因素似乎是长期炎症的发展。这种免疫力的转变会对身体产生严重影响,并可能增加患糖尿病、肥胖症、心血管疾病和神经系统疾病的风险。

炎症最常见的诱因之一是一种称为脂多糖(或 LPS)的毒素。它由大量细菌产生,并作为细菌的外层包膜。然而,当免疫系统接触到这种分子时,局部区域会立即进入防御姿态。尽管感染尚未发生,但免疫系统已准备好进行攻击。如果 LPS 被长时间感知,其影响可能会系统化并影响整个身体。

General Structure of LPS
来源:microbiologybook.org

LPS 最常见的地方是胃肠道。这里存在着数百种微生物,其中许多会产生这种毒素。然而,肠道已经 准备好 了应对这种类型的对抗,并拥有相应的机制来避免广泛的炎症。但有时,系统会出现裂缝,携带 LPS 的细菌可能就会进入血液。

尽管血液中可能存在细菌,但除败血症外,几乎没有证据表明这种情况会发生。然而,早在 2015 年,来自英国和南非的两位研究人员试图调查血液中是否存在 LPS。他们试图审查检查血液中 LPS 的文章,希望能进一步了解这一现象。

该团队在血液中发现了该毒素的几个例子。更有趣的是,许多研究显示,患有艾滋病、肝脏疾病和糖尿病等特定疾病的患者体内 LPS 水平较高。这为一项假设奠定了基础,即 LPS 可能部分导致慢性疾病的发生。

然而,尽管有这些信息,两人也无法描述实际的机制。他们有一些想法,包括炎症性疾病的另一个标志,即高凝血症。该术语指的是血液易于凝结的倾向。这种情况 有遗传基础,但也可由 LPS 引发。对两人来说,这似乎是通往证据的最佳途径。这项调查结果,以及他们和更多同事的研究结果,已于 上周公布

该小组需要使用几种不同的程序来可视化凝血过程。他们使用了电子显微镜和共聚焦显微镜、量热法和血栓弹力图,后者测定了全血的粘度。在每种情况下,实验都是在 LPS 诱导的凝血目标——蛋白质纤维蛋白原,以及来自健康个体或血小板贫乏血浆的血液样本上进行的。选择后者是因为这些人往往含有更高浓度的纤维蛋白原。实际实验涉及向样本中添加两种大肠杆菌的其中一种的 LPS,然后观察随时间的凝血情况。

当结果出来时,几乎可以肯定 LPS 导致了高凝血症。在每种情况下,毒素都导致了纤维蛋白原的凝结。虽然这是预料之中的,但还是有一些惊喜。

第一个惊喜是 LPS 存在时凝块的性质。它们并非均一,而是呈现网状外观,有密集和稀疏的区域。LPS 分子对自然的凝血过程产生了显著影响,从而导致了这种奇怪的形成。对作者来说,这种观察似乎与糖尿病和中风患者看到的凝块类型相似。

虽然这些信息对该假设有益,但实验的另一个结果更有价值。所使用的 LPS 浓度与人体内的浓度相似。这些浓度,在每克中达到十亿分之一的范围,可能只需要不到 10,000 个细菌就能达到。这个数量通常存在于 肠道内壁,并且在肠道屏障受损的情况下很容易穿过肠道屏障。

该研究结果为 LPS 在慢性疾病发展中的作用提供了有力证据。对作者来说,引发反应所需的极少量分子使得这一假设更有可能成立。然而,这还需要在临床上进行更严格的测试,以证明该毒素的罪责无可辩驳。与此同时,公共卫生官员可能希望考虑检测血液中的细菌和 LPS,以确定这一因素是否可能在许多慢性疾病中发挥作用。

 

更多优惠、评测和购买指南

 
自青少年时期起,Jason Tetro就把实验室视为他的第二个家。他在微生物学和免疫学方面的经验使他涉足多个领域,包括血液传播、食品和水病原体;环境微生物学;消毒和防腐;以及SARS、禽流感和寨卡病毒等新兴病原体。他目前是圭尔夫大学的访问科学家。在公众中,Jason更广为人知的名字是“The Germ Guy”(细菌 guy),他经常在媒体上以其有时非传统的视角解读科学。Jason著有两本书:《The Germ Code》(2014年入围年度科学图书奖)和《The Germ Files》(曾连续几周登上全国畅销书榜)。他还合编了《The Human Microbiome Handbook》(人类微生物组手册),该书从学术角度探讨了微生物对人类健康的影响。他住在多伦多。

© .