Nature子刊 | 膳食來源的半乳糖醛酸調節腸出血性大腸桿菌和羅迪檸檬酸桿菌的毒力和腸道菌落

2021-02-13 微生態

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推薦：江舜堯

編譯：Jione、song

編輯：小菌菌

美國德克薩斯州達拉斯的德克薩斯大學西南醫學中心微生物學系Angel G. Jimenez 等人於2019年12月23日在微生物頂級期刊Nature Microbiology發表題目為《Diet-derivedgalacturonic acid regulates virulence and intestinal colonization in enterohaemorrhagic Escherichia coli and Citrobacter rodentium》的文章，該研究為揭示膳食中糖的可利用性差異影響微生物群和腸道病原體之間的關係提供一定的理論基礎。

文章摘要

研究背景：哺乳動物的胃腸道由緻密且高度適應的微生物群組成，多糖利用在這些微生物菌群的建立和維繫中發揮關鍵作用。已有研究顯示，蔗糖、半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸的分解代謝嚴重影響EHEC（腸出血性大腸桿菌）的定殖，但ECEH和檸檬酸桿菌如何受半乳糖醛酸的調控知之甚少。方法：本文利用lamdba-red誘變技術構建EHEC突變株∆exuR和∆uxaC，利用RNA測序、螢光劑肌動蛋白染色、蛋白印跡、體外競爭試驗、檸檬酸桿菌感染試驗以及組織病理切片，研究了半乳糖醛酸對ECEH以及檸檬酸桿菌的調控作用。結果：腸出血性大腸桿菌和檸檬酸桿菌感應半乳糖醛酸，以成功感染哺乳動物。半乳糖醛酸用作碳源有助於病原體擴散。但是，半乳糖醛酸也通過ExuR被感知為信號，以調節編碼III型分泌系統基因的表達，從而導致感染性結腸炎和炎症。半乳糖醛酸既是營養物，又是指示胃腸道內微生物群與病原體關係的信號。結論：本文研究結果表明，飲食中糖的不同利用率會影響微生物群和腸道病原體之間的關係以及疾病的預後。

文中重點圖片說明：

圖1 | ExuR激活腸出血性大腸桿菌lEE的表達

圖2 | 半乳糖醛酸降低lEE基因表達

圖3 | 刪除exuR可降低小鼠感染羅迪檸檬酸桿菌期間的發病率和定植

圖4 | 化學誘導結腸炎通過DSS治療挽救定植和發病機制的exuR突變體

圖5 | ExuR在體內對T3SS的調節與其在半乳糖醛酸代謝中的調節作用無關

圖6 | 膳食果膠是半乳糖醛酸的主要來源

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