科學也可以如此靠近

新發現益生菌桿菌可以清除葡萄球菌

10月
11
2018

2018年10月11日06時 今日科學 博科園

博科園

美國國立衛生研究院(National Institutes of

Health)科學家及其泰國同事進行的一項新研究表明,益生菌消化補充劑中常見的一種「好」細菌有助於清除金黃色葡萄球菌,這種細菌會導致嚴重的耐抗生素感染。由美國國立衛生研究院(NIH)過敏與傳染病研究所(NIAID)的科學家領導的研究人員出人意料地發現,芽孢桿菌阻止了金黃色葡萄球菌在健康個體的腸道和鼻子中生長。然後用老鼠研究模型,他們準確地確定了這是如何發生的。來自泰國Mahidol大學和Rajamangala理工大學的研究人員合作完成了這個項目。NIAID主任Anthony

S. Fauci醫學博士說:益生菌經常被推薦作為改善消化健康的膳食補充劑,這是第一批精確描述它們如何工作以提供健康益處的研究之一。

博科園-科學科普:口腔芽孢桿菌可能在某些情況下是抗生素治療的有效替代品,這一可能性在科學上很有吸引力,絕對值得進一步探索。葡萄球菌感染每年在全世界造成數萬人死亡,耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)是許多人熟悉的一種嚴重疾病。不太為人所知的是,金黃色葡萄球菌通常可以生活在鼻子或腸道而不造成任何傷害。然而如果皮膚屏障被破壞,或者免疫系統受損,這些細菌會導致嚴重的感染。一種預防葡萄球菌感染的策略是消除金黃色葡萄球菌的定植。然而一些非殖民化策略是有爭議的,因為它們需要大量的局部抗生素,而且效果有限,部分原因是它們只針對鼻子和迅速從腸道重新殖民化的細菌。

一名婦女在泰國市場賣蔬菜小吃,這可能是益生菌芽孢桿菌孢子的來源。圖片:NIAID

科學家們在泰國農村招募了200名志願者進行這項研究,他們推測這些人口不會像高度發達的城市人口那樣受到食品消毒或抗生素的影響。科學家們首先分析了每個研究參與者的糞便樣本,以確定是否存在與金黃色葡萄球菌相關的細菌。他們發現了101個樣品,主要是枯草芽胞桿菌,這種細菌與許多益生菌產品中的其他細菌混合在一起。芽孢桿菌能形成孢子,能在惡劣的環境中生存,通常與蔬菜一起自然攝入,使它們能在腸道中暫時生長。隨後科學家們又對200人進行了同樣的採樣,檢測了腸道內的金黃色葡萄球菌(陽性25例)和鼻腔內的金黃色葡萄球菌(陽性26例)。令人驚訝的是,在任何存在桿菌的樣本中都沒有發現金黃色葡萄球菌。

在對老鼠的研究中,科學家們發現了一種金黃色葡萄球菌的傳感系統,該系統必須能讓細菌在腸道中生長。有趣的是,所有從人類糞便中回收的100多個桿菌都有效地抑制了這個系統。通過色譜和質譜技術,科學家們鑑定出了一種特殊的類脂肽(部分是肽部分是脂的分子)作為抑制金黃色葡萄球菌傳感系統的特定芽胞桿菌物質。另外的測試表明,風信子對幾種不同金黃色葡萄球菌菌株具有相同的效果——包括高風險的USA300

MRSA,它在美國導致了大多數社區相關MRSA感染,並且是越來越常見的健康護理相關MRSA感染原因。

為了進一步驗證他們的發現,科學家們在老鼠的腸道中植入了金黃色葡萄球菌,並用枯草芽孢桿菌來模擬益生菌的攝入。每兩天注射一次益生菌芽胞桿菌,可消除小鼠腸道內的金黃色葡萄球菌。同樣的測試使用的是分離了風黴素產生的芽孢桿菌,但沒有效果,金黃色葡萄球菌如預期的那樣生長。NIAID和泰國科學家下一步計劃測試一種僅含有枯草芽孢桿菌的益生菌產品是否能消除人體內的金黃色葡萄球菌。他們計劃為這個項目招募更多的泰國志願者,NIAID首席研究員麥可·奧托博士說:最終希望能確定一種簡單的益生菌養生法能否用於降低醫院的耐甲氧西林金黃色葡萄球菌感染率。

博科園-科學科普|參考期刊文獻:《自然》

研究/來自:美國國立衛生研究院/國家過敏和傳染病研究所

DOI: 10.1038/s41586-018-0616-y

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