Science：腸炎發病元兇竟然是細菌，最新研究發現了腸炎的發病機制和預防治療方法

前言：食源性感染是一個日益嚴重的人類健康問題，同時結腸炎和炎症性腸病（IBD）的發病率和流行率正在增加。病原體感染被認為是慢性炎症和結腸炎的一個可能的環境誘因。

1984年，Barry Marshall 和 Robin Warren 發現許多胃炎和胃潰瘍其實是由幽門螺桿菌感染造成的並成功治癒了胃潰瘍，這一發現改變了全世界對胃潰瘍等胃病的認識，他倆也因此獲得2005年的諾貝爾獎。

2017年12月22日，Science發表了加州大學Jamey D. Marth實驗室題為：Recurrent infection progressively disables host protection against intestinal inflammation 的研究論文（圖1）。

圖1

論文解讀：

病原體感染和慢性腸道炎症之間可能存在聯繫的相關研究正在不斷增多。細菌感染與腸道炎症和炎症性腸病的季節性增加有關。常見的反覆感染，如沙門氏菌引起的人類食物中毒，可能會引發慢性腸道炎症。這種感染的癥狀相對比較輕微，幾乎沒有臨床干預的報告，從而低估了人們一生中發生感染的次數。我們調查了低滴度和非致命性沙門氏菌感染是否會導致慢性腸道炎症和結腸炎。如果是這樣的話，這種機制可能會引發包括結腸炎和炎症性腸病在內的人類炎症綜合征。

用小鼠構建一個「人類食物中毒模型」，使用複發性低劑量的沙門氏菌對該模型小鼠進行非致命性胃腸道感染。觀察到反覆感染會引起腸組織炎症，特別是結腸炎症。雖然宿主在再感染前幾周有效地清除了病原體，但炎症和腸道組織損傷隨著感染的增加而逐漸加重。此外，在停止額外感染後，炎症和組織損傷並沒有消退，而是在整個研究過程中持續了幾個月之久。我們發現這種疾病機制是腸道鹼性磷酸酶（IAP）的後天缺陷，IAP是由小腸十二指腸的腸細胞產生的一種酶。IAP使宿主的共生微生物產生的脂多糖（LPS）內毒素去磷酸化和解毒。 沙門氏菌感染通過 TLR4 依賴性機制誘導十二指腸腸上皮細胞內源性神經氨酸酶（Neu）活性。Neu活性的升高加速了IAP的分子老化，從而導致結腸種IAP的缺失。IAP缺乏導致LPS-磷酸水平升高，導致 TLR4 依賴性炎症（圖2）。使用市售藥物來增強IAP或抑制Neu活性，都可以有效地防止LPS-磷酸鹽積聚和疾病發作。

圖2

使用複發性人類食物中毒模型發現了慢性腸道炎症的致病機制，並進一步發現，這種疾病可以通過IAP增強或Neu抑制來預防，IAP增強或Neu抑制都可能成為人結腸炎和炎症性腸病的預防和治療方法。

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