称为聚糖的专用糖分子可以解除机会主义病原体并预防感染。
我们的身体超过200平方米 - 包括消化道,肺和泌尿道 - 含有粘液。近年来,科学家们发现了一些证据表明粘液不仅仅是一种捕获细菌和病毒的物理障碍,而且还可以解除病原体并防止它们引起感染。
一项新的研究麻省理工学院揭示了聚糖——黏液中发现的支链糖分子——是这种微生物驯化的主要原因。黏液中有数百种不同的聚糖,麻省理工学院的研究小组发现,这些分子可以阻止细菌相互交流,形成感染性生物膜,从而有效地使细菌变得无害。
麻省理工学院生物工程职业发展教授卡塔琳娜·里贝克(Katharina Ribbeck)是马克·海曼(Mark Hyman Jr.)。“这些聚糖具有非常广泛和复杂的生物学功能。它们有能力调节微生物的行为,并真正调整它们的身份。”
在这项研究中,这是发表2019年10月14日,在自然微生物学yabo124,研究人员专注于聚糖的互动假单胞菌铜绿假单胞菌,一种机会主义病原体,可导致囊性纤维化患者和受损免疫系统受损的人群感染。现在在Ribbeck的实验室进行工作表明,聚糖也可以调节其他微生物的行为。
领导作者自然微生物学yabo124纸是麻省理工学院研究生凯尔西惠勒。
强大的防守者
普通人每天生产几升粘液,直到最近这种粘液被认为主要用作润滑剂和物理屏障。然而,Ribbeck等表明,粘液实际上可以干扰细菌行为,防止微生物附着到表面并彼此沟通。
在新的研究中,Ribbeck希望测试聚糖是否参与了控制微生物行为的粘液的能力。这些糖分子,一种寡糖类型,与粘蛋白的蛋白质,粘液形成粘液的凝胶形成块,形成瓶装般的结构。粘液相关的聚糖已经研究过很少研究过,但ribbeck认为他们可能在她以前从粘液中看到的微生物解除武装活动中发挥着重要作用。
探索这种可能性,她孤立聚糖并暴露在一起假单胞菌铜绿假单胞菌。在暴露于粘蛋白聚糖时,细菌在行为中接受了广泛的变化,使它们对宿主较少有害。例如,它们不再产生毒素,附着于或杀死的宿主细胞,或表达基因对细菌通信是必不可少的。
这种微生物态度的活性对这种细菌能够建立感染的能力产生了强烈的影响。ribbeck表明治疗假单胞菌粘蛋白和粘蛋白聚糖感染的烧伤伤口减少了细菌的增殖,这表明了这些毒力中和剂的治疗潜力。
“我们已经看到完整的粘液具有监管效果,并且可以在整个病原体中引起行为转换,但现在我们可以针对责任的分子机制和实体来定位,这是聚糖,”Ribbeck说。
在这些实验中,研究人员使用了数百种聚糖的集合,但他们现在计划研究单个聚糖的影响,这可能与不同的途径或不同的微生物相互作用。
“这是一篇重要的论文,因为它表明细菌生物膜形成被正常粘液抑制,尤其是其聚糖。[Ribbeck]现在再次表明,正常的粘液对细菌具有有益的影响,并且粘液比大多数人都更加复杂,“哥德兰堡大学医学生物化学教授·赫桑·赫森说,哥德兰堡教授并未参与该研究。yabovip2021
细菌相互作用
假单胞菌铜绿假单胞菌只是健康的粘液在支票中保持众多机会主义病原体之一。Ribbeck现在正在研究聚糖在规范其他病原体中的作用,包括链球菌和真菌念珠菌白葡萄酒,她还在识别与聚糖相互作用的微生物细胞表面上的受体。
她的工作上链球菌已经表明,聚糖可以阻断水平基因转移,一种微生物经常用于扩散耐药性的过程。
Ribbeck和其他研究人员现在有兴趣使用他们所学到的粘蛋白和聚糖培养人造粘液的东西,这可以提供一种新的方法来治疗患有损失或缺陷的粘液的疾病。
利用粘液的力量也可能导致新的方法来治疗抗生素抗性感染,因为它为传统抗生素提供了互补的策略,Ribbeck说。
“我们在这里发现的是,大自然已经发展了解除困难微生物的能力,而不是杀死它们。这不仅有助于限制显影性的选择性压力,因为它们不会在压力下寻找生存的方法,但它也应该有助于创造和维护多样化的微生物群体。“
Ribbeck怀疑粘液中的聚糖也在确定微生物组的组成方面发挥关键作用 - 生活在人体内部的千兆细胞细胞。她说,许多这些微生物对他们的人体宿主有益,并且聚糖可以为他们提供他们需要的营养,或者以其他方式帮助他们蓬勃发展。以这种方式,粘液相关的聚糖类似于人乳中发现的许多寡糖,其还含有各种可以调节微生物行为的糖。
“这是一个可能在许多系统中发挥的主题,其中目标是在身体内部的形状和操纵社区,而不仅仅是在人类中,而且在整个动物王国中,”Ribbeck说。
该研究由国家生物医学成像和生物工程研究所、国家健康研究所、国家科学基金会、国家环境健康科学研究所和麻省理工学院德什潘德技术创新中心资助。
参考文献:“粘蛋白聚糖能够通过Kelsey M. Wheeler,GerardoCárcamo-Oyarce,Berardo S. Turner,Sheri Dellos-Nolan,朱莉娅Y.Co,Sylvain Lehoux,Richard D. Cummings,Richard D. Cummings,Richard D. Cummings,Richard D. Cummings,Richard D. Cummings,Richard D. Cummings,Richard D. Cummings,Richard D. Cummings,Richard D. Cummings,Richard D. Cummings,Richard D. Cummings,Richard D. Cummings,Richard D. Cummings,Daniel J。Wozniak和Katharina Ribbeck,2019年10月14日,自然微生物学yabo124。
DOI:10.1038 / S41564-019-0581-8
关于聚糖的三个思考 -
我读到了一项研究表明那些不生病的人经常有更短的生命。在70岁时,我在过去的50年里,我睡得病人可能不到8天,那些日子中的三个日子在21岁时被击败单核细胞多症。我猜测我的聚糖非常难以诅咒。
所以…
1)糖类会因竞争强烈崩溃并燃烧吗?
2)他们不能失败,因为他们做了他们所做的一切,所以他们不够改变足以满足不断变化的需求?
3)人们普遍认为,狗的唾液对它们舔舐自己或别人的伤口有好处。那只小狗的唾液让它的主人染上了虫子,并导致了多处截肢。可能是糖链
“预征服”阶段的战斗?- 或者在这只小狗中没有充分开发?