科学家们对胃肠道病原体艰难梭菌的感染过程有了新的认识

来自VIB-UGent炎症研究中心的科学家们确定了细菌病原体艰难梭菌杀死肠上皮细胞(IECs)的机制，从而破坏肠道的保护性粘膜屏障。研究人员证明了感染过程中这一过程的生理相关性，并将他们的发现发表在《科学》杂志上自然通讯．

细菌性革兰氏阳性病原体艰难梭菌是一种主要的医疗相关感染，可导致抗生素治疗后患者的假膜性结肠炎，也是美国和欧洲胃肠炎相关死亡的主要原因。细菌分泌两种毒素，诱导细胞毒反应肠上皮细胞(IECs)，形成肠道保护性粘膜屏障。然而，这种宿主-病原体相互作用的潜在机制尚不清楚，也不清楚这种细胞毒反应对宿主是起保护作用还是有害作用。

VIB-UGent的科学家们使用了最先进的微型肠道系统的组合，这些系统是从分离的肠上皮干细胞体外培养的。他们将这些体外培养的类器官系统的研究结果与转基因小鼠的体内感染研究相结合，在这些研究中，关键的宿主基因在肠道上皮层中被特异性删除，而在其他组织中保持完整的表达。这使他们能够解剖艰难梭菌与宿主肠屏障分子相互作用的机制，并确定这一过程是如何促成发病的。

已知艰难梭菌外毒素诱导炎症类型的细胞死亡称为焦亡免疫细胞通过激活Pyrin炎性小体然而，艰难梭菌在感染期间主要针对IECs，但这种细胞类型是如何被艰难梭菌毒素杀死的尚不清楚。第一作者Pedro Saavedra博士(VIB-UGent)解释说:“通过系统地删除IECs中细胞死亡过程中涉及的关键基因，我们的工作阐明了这一点，不像在骨髓细胞中进行热解- c。艰难梭菌外毒素诱导iec细胞凋亡。根据这一基础观察，我们有两个主要问题:在细胞类型依赖的环境中，相同的毒素如何介导不同的细胞死亡模式，以及感染期间IEC凋亡的生理影响是什么?”探究这些问题科学家们发现了Pyrin，它是一种关键的免疫传感器，能快速诱发髓系焦亡细胞艰难梭菌感染后，在IEC中不表达，因此优先考虑较慢的凋亡过程作为IEC中默认的细胞死亡反应。

Saavedra博士说:“为了回答细胞凋亡在感染过程中是如何相关的问题，我们与Peter Vandenabeele教授(VIB-UGent)小组的合作至关重要，他们在IECs中产生了细胞凋亡缺失的小鼠。”“体内感染研究表明，IEC细胞凋亡保护宿主免受艰难梭菌感染。这一结果最初令我们非常惊讶，因为我们预计，防止细胞死亡将保护宿主免受肠上皮损伤的有害结果。尽管我们的研究结果明确表明，肠道上皮细胞经历了对艰难梭菌的防御性凋亡反应感染还是暴露在外毒素，还是有重大的问题开放。通过处理和理解这些基本过程，该团队希望为开发治疗策略铺平道路，通过增强宿主的防御反应，广泛针对艰难梭菌等胃肠道病原体。”