研究发现了与克罗恩病有关的细菌的“致命弱点”

威尔康奈尔医学院和纽约长老会医院的研究人员表示，在一种导致克罗恩病患者肠道炎症的肠道细菌中发现了“阿喀琉斯之踵”，这可能会导致对这种难以治疗的疾病进行更有针对性的治疗。

《科学》杂志2月3日发表的一项研究表明细胞宿主和微生物研究人员发现，患有克罗恩病的患者体内有一种叫做粘附性侵袭性大肠杆菌(AIEC)的肠道细菌过量，这种细菌可以促进肠道细菌的生长炎症在肠道里。他们的实验表明，细菌产生的代谢物与肠道内壁的免疫系统细胞相互作用，引发炎症。通过减少细菌的数量来干扰这个过程食品供应或者在克罗恩病小鼠模型中消除一种关键的酶来缓解肠道炎症。

“这项研究揭示了细菌在治疗上的弱点，”资深作者兰迪·朗曼博士说，他是威尔康奈尔医学院和纽约长老会/威尔康奈尔医学中心胃肠病学和肝病学部门的医学副教授和吉尔·罗伯茨炎症性肠病中心的主任。

为了找到这个“阿喀琉斯之踵”，朗曼博士和他的同事们，包括奥巴马博士。威尔康奈尔医学院的Ellen Scherl和Chun-Jun Guo以及合作者Memorial Sloan Kettering的Gretchen Diehl博士和康奈尔伊萨卡校区的Kenneth Simpson博士，瞄准了AIEC细菌用来将肠道中糖发酵的副产品转化为生长的过程。具体来说，AIEC使用1,2-丙二醇，这是一种存在于肠壁的糖被称为焦糖分解后的副产品。当AIEC转化1,2-丙二醇时，它会产生丙酸盐，研究表明，丙酸盐与一种称为单核吞噬细胞的免疫系统细胞相互作用，这种细胞也存在于肠道内壁。这会引发一连串的炎症。

接下来，研究人员对AIEC细菌进行基因工程改造，使其在这一过程中缺乏一种叫做丙二醇脱水酶的关键酶。在克隆氏病小鼠模型中，没有丙二醇脱水酶，细菌不会引发一连串的炎症。减少动物肠道内的可用供血也能减少炎症。

“改变一种细菌的代谢途径会对肠道炎症产生重大影响，”该研究的共同主要作者Monica Viladomiu博士说，她是威尔康奈尔医学院吉尔罗伯茨炎症性肠病研究所胃肠病学和肝病学部门的医学博士后。Maeva Metz是朗曼博士实验室威尔康奈尔医学研究生院医学科学博士候选人，也是共同主要作者。

这一发现可能会导致更好的治疗克罗恩病炎症性肠病这影响了全球400多万人。目前，克罗恩病患者通常使用抗生素治疗，抗生素可以杀死有益和有害的细菌，从而产生不必要的副作用。但朗曼博士及其同事发现的针对炎症级联反应的治疗方法可能有助于减少炎症，同时保持有益的效果细菌．

“如果我们能够开发出抑制丙二醇脱水酶的小分子药物，或者通过饮食调整来减少注意力的可用性，我们可能能够减少肠道炎症同时也是吉尔·罗伯茨炎症性肠病研究所(Jill Roberts Institute for Research in Inflammatory Bowel disease)成员的朗曼博士说。

该团队的下一步工作之一将是测试潜在的治疗方法。他们还计划研究一种名为focusyltransferase 2的酶在保护肠道免受炎症级联反应中的潜在作用。朗曼博士解释说，许多克罗恩病患者编码这种酶的基因发生了突变，导致这种酶失去功能。

朗曼博士说:“从临床角度来看，这很有趣，因为它可以帮助我们对哪些人进行某种干预可能更有用。”