這種致癌細菌是如何在我們的胃裡生活的？

一項針對小鼠的新研究，使用尖端成像技術研究了幽門螺旋桿菌—這種寄生了全球一半人口的細菌—如何在胃中生存和繁殖。

幽門螺旋桿菌（如上圖所示）如何成功地在人類身上定居？

腸道細菌是當今醫學界最熱門的話題之一。

隨著致病菌的名單變得越來越長，更多地了解他們如何對抗藥物和我們的免疫系統變得越來越重要。

一種具有令人難以置信的人體內繁殖能力的細菌是幽門螺桿菌（Helicobacterpylori）。事實上，估計它生活在地球上大約一半人類的胃裡。

它在我們年輕時進入人體，一輩子都生活在在寄生的那個人的胃裡。

在大多數人體內，細菌並不會造成傷害;然而，在某些情況下，幽門螺桿菌可導致胃癌和消化性潰瘍。一位作者寫道：

「全球大約75％的胃癌和5.5％的惡性腫瘤可歸因於幽門螺桿菌引起的炎症和損傷。」

幽門螺旋桿菌的秘密

儘管幽門螺旋桿菌感染率是如此的高，後果是如此嚴重，但了解細菌是如何在我們的胃中生存和繁衍還是非常困難。

許多來自加利福尼亞州斯坦福大學醫學院的研究人員最近進行了一系列研究，以了解幽門螺旋桿菌為何在胃中生存的如此成功。科學家們也希望通過了解這些細菌的生活方式，找出關於移除這些細菌的線索。

科學家利用尖端的可視化工具確定了幽門螺桿菌的藏身之處。他們最近在PLOSBiology期刊上發表了他們的研究結果。

幽門螺桿菌是一種高度專一的寄生在胃中的細菌，胃是一個特別不適宜居住的地方，它本質上是一大桶鹽酸。儘管如此，細菌仍能茁壯成長，並能維持數十年的生存時間。

對於幽門螺旋桿菌來說，除了要對付胃的強烈化學作用外，它們還要解決胃裡的另外一個問題，為了在胃裡生存，幽門螺桿菌必須能在胃壁上找尋立足點，粘附在胃壁上，而胃壁非常光滑，胃細胞的新陳代謝很快，胃壁細胞被迅速更換，使得在胃中保持立足點變得更加困難。

使用抗生素可以殺死幽門螺桿菌，但通常抗生素很難完全根除細菌，所以停用抗生素後，幽門螺桿菌很快就會再生。對此，曼努埃爾·阿米耶瓦博士解釋說：「新生的菌株與被認為已被根除的菌株完全相同。」

這表明幽門螺旋桿菌躲在胃裡的一個隱蔽的地方，在這個地方，它們可以免受傷害，細菌可以安全地再生。研究人員試圖找到這個藏身之處。

幽門螺桿菌是如何隱藏起來的

幽門螺旋桿菌具有旋轉的鞭毛，鞭毛類似鞭子的結構，使細菌能夠在胃液里穿行。科學家認為，這種細菌使用這種微型馬達深入胃的粘液層。

粘液層保護胃的內層，因此也可能為細菌提供一些保護。

科學家發現這種策略確實起了作用，但他們也發現了細菌保護自己的另一種方式。

為了研究，研究人員用兩種幽門螺旋桿菌感染小鼠;一個進行基因改造以發出熒光綠光，另一個產生熒光紅光。他們還使用了一種稱為CLARITY的技術，該技術允許科學家「穿過」完整的組織，並開發出細菌在小鼠胃中生活的3D圖像。

他們的早期研究表明，幽門螺旋桿菌隱藏在胃腺中，這是胃壁上的微小凹坑。

如果這種適應力很強的細菌進入這樣一個坑中並繁殖，它們將變得非常難以清除。科學家們無法確定為什麼它們會變得如此根深蒂固，但他們相信這可能是因為每個腺體只有一個入口，入口的直徑只有幽門螺桿菌的四倍左右。這讓抗生素很難抵達腺體深處並殺死細菌。

這項新研究還調查了幽門螺旋桿菌進入胃腺後的擴散方式。科學家們預計這兩種細菌（除了它們的顏色外都是相同的）混合併成為兩種顏色的混合種群。

然而，他們發現，一旦一種細菌-紅色或綠色-已經在胃腺中進駐，它會阻止其他細菌的進入。因此，即使這些細菌都是同一種菌株的細菌，它們也會進行競爭。

而且研究人員還發現，一旦紅色或綠色細菌定殖一個腺體並開始複製，它們將接管鄰近腺體的位置;這在小鼠胃裡上形成了紅色和綠色的拼湊圖案。

目前尚不清楚細菌是如何接管一個坑並宣誓主權的。在他們的另一項實驗中，科學家們使用經過精心設計的細菌，這種細菌缺乏用於導航的化學感官機制;他們發現，這些特製的細菌無法建立專屬的紅色或綠色菌落。

在最近，益生菌已被用於壓制所謂的壞細菌;但是，正如Amieva博士所解釋的那樣：「找到一種能夠在你希望它生存的器官中存活的良好益生菌菌株是不夠的。你需要為它創造空間。」

例如，Amieva博士建議採用一種方法：將毒性大的幽門螺旋桿菌從其藏身處（胃腺）吸走，然後用毒性較小的幽門螺桿菌替代它們。

這項研究清楚地描繪了幽門螺旋桿菌如何在我們的胃中生存和繁衍，以及為什麼這種細菌會如此的難以根治。希望將來，這些信息可以幫助我們找到一種方法來徹底解決它。

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