Nature子刊 | 膳食来源的半乳糖醛酸调节肠出血性大肠杆菌和罗迪柠檬酸杆菌的毒力和肠道菌落

推荐:江舜尧

编译:Jione、song

编辑:小菌菌

美国德克萨斯州达拉斯的德克萨斯大学西南医学中心微生物学系Angel G. Jimenez 等人于2019年12月23日在微生物顶级期刊Nature Microbiology发表题目为《Diet-derivedgalacturonic acid regulates virulence and intestinal colonization in enterohaemorrhagic Escherichia coli and Citrobacter rodentium》的文章,该研究为揭示膳食中糖的可利用性差异影响微生物群和肠道病原体之间的关系提供一定的理论基础。

文章摘要

研究背景:哺乳动物的胃肠道由致密且高度适应的微生物群组成,多糖利用在这些微生物菌群的建立和维系中发挥关键作用。已有研究显示,蔗糖、半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸的分解代谢严重影响EHEC(肠出血性大肠杆菌)的定殖,但ECEH和柠檬酸杆菌如何受半乳糖醛酸的调控知之甚少。
方法:本文利用lamdba-red诱变技术构建EHEC突变株∆exuR和∆uxaC,利用RNA测序、荧光剂肌动蛋白染色、蛋白印迹、体外竞争试验、柠檬酸杆菌感染试验以及组织病理切片,研究了半乳糖醛酸对ECEH以及柠檬酸杆菌的调控作用。
结果:肠出血性大肠杆菌和柠檬酸杆菌感应半乳糖醛酸,以成功感染哺乳动物。半乳糖醛酸用作碳源有助于病原体扩散。但是,半乳糖醛酸也通过ExuR被感知为信号,以调节编码III型分泌系统基因的表达,从而导致感染性结肠炎和炎症。半乳糖醛酸既是营养物,又是指示胃肠道内微生物群与病原体关系的信号。
结论:本文研究结果表明,饮食中糖的不同利用率会影响微生物群和肠道病原体之间的关系以及疾病的预后。

文中重点图片说明:

图1 | ExuR激活肠出血性大肠杆菌lEE的表达

图2 | 半乳糖醛酸降低lEE基因表达

图3 | 删除exuR可降低小鼠感染罗迪柠檬酸杆菌期间的发病率和定植

图4 | 化学诱导结肠炎通过DSS治疗挽救定植和发病机制的exuR突变体

图5 | ExuR在体内对T3SS的调节与其在半乳糖醛酸代谢中的调节作用无关

图6 | 膳食果胶是半乳糖醛酸的主要来源




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