毒素促进致命大肠杆菌菌株在牛与牛之间的传播

毒素促进致命大肠杆菌菌株在牛与牛之间的传播
Stx2介导的牛肠上皮细胞增殖抑制作用正常肠上皮细胞的增殖和分化(左)是由位于隐窝基部的活性干细胞驱动的。干细胞不断产生增殖后代,分化成成熟肠绒毛的各种细胞系,并沿着隐窝向绒毛尖端迁移。新的肠上皮细胞的不断生成是通过腔表面旧细胞的凋亡来平衡的,从而导致肠上皮细胞的快速更替。通过定植Stx2+ EHEC O157, Stx2的表达和释放到肠隐窝(右)被认为可以抑制正常干细胞驱动的增殖。抑制可能是通过Stx2与Gb3+干细胞结合并使其失活而直接产生的,也可能是通过Stx2与隐窝底部尚未识别的Gb3+细胞相互作用而间接抑制干细胞。大肠杆菌O157在腔表面定植,并通过3型分泌系统介导的特定效应物的传递进一步抑制局部上皮细胞的转换,这些效应物可以抑制细胞凋亡。资料来源:菲茨杰拉德SF, et al. (2019)

根据10月3日发表在开放获取杂志上的一项研究,志贺毒素亚型2a (Stx2a)可能在促进危及生命的大肠杆菌菌株在牛中的定植和传播中发挥关键作用PLOS病原体由Moredun研究所的Tom McNeilly,爱丁堡大学的David Gally及其同事共同完成。随着这些细菌进化出增加志贺毒素活性的方法,它们可能会对人类健康构成更大的威胁。

具体的大肠杆菌感染志贺病毒的菌株会对谁构成威胁,导致包括血性腹泻和肾损伤。在许多国家,人类最严重的症状与霍乱有关大肠杆菌表达Stx2a的菌株。例如,大肠杆菌在英国,表达Stx2a亚型的O157菌株与危及生命的人类感染有关。相比之下,这些菌株不会在牛身上产生症状——牛是天然的宿主。这种毒素在动物体内的作用还不完全清楚。

在这项新的研究中,McNeilly和Gally通过比较测试了Stx2a是否对小牛之间的传播很重要大肠杆菌携带和不携带Stx2a的O157菌株。他们发现Stx2a快速产生,限制牛胃肠道类器官的生长,并在建立中发挥作用大肠杆菌O157在牛胃肠道的定植。研究结果还表明,Stx2a促进了牛与牛之间的有效传播,并可能导致了Stx2a产量的扩大大肠杆菌牛群中的O157菌株。作者提出了一个Stx2a增强的模型大肠杆菌O157的定植通过限制肠道内衬组织的再生和周转。作者说,这一领域的研究突出了了解志贺毒素活性及其在动物库中选择和维持的驱动因素的价值,这可能为减少对人类健康威胁的战略提供信息。

McNeilly补充说:“这项研究首次证明了志贺毒素亚型2a (Stx2a)在加强大肠杆菌O157在牛之间传播中的重要作用,而牛是这些危险的人类病原体最重要的感染宿主。”“这解释了Stx2a阳性基因的成功出现大肠杆菌并且对人类感染有影响,因为编码Stx2a的菌株更有可能导致严重的人类疾病。”

Gally评论说:“这项研究很重要,因为它解释了为什么Stx2a毒素亚型在美国变得普遍大肠杆菌O157:(1)与其他一些Stx亚型相比,它可以更快地产生,因此已被取代;(2)它在动物宿主中提供了一种优势,因为它可以阻止肠道细胞的正常更替,从而清除粘附物大肠杆菌因此,细菌更容易在肠道中定植,并能大量排出体外,感染其他动物和人类。”

更多信息:Fitzgerald SF, Beckett AE, Palarea-Albaladejo J, McAteer S, Shaaban S, Morgan J等(2019)志贺毒素亚型2a增加了大肠杆菌O157在动物间传播的效率,并限制牛类肠上皮细胞的再生。公共科学图书馆Pathog15 (10): e1008003。doi.org/10.1371/journal.ppat.1008003
期刊信息: PLoS病原体

引用:毒素促进致命大肠杆菌菌株在牛与牛之间的传播(2019,10月3日),检索自2022年12月31日//www.pyrotek-europe.com/news/2019-10-toxin-cattle-to-cattle-transmission-deadly-escherichia.html
这份文件受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的公平交易外,未经书面许可,不得转载任何部分。内容仅供参考之用。

进一步探索

超级细菌研究揭示了大肠杆菌是如何获得致命力量的

5股票

对编辑的反馈