加州大學圣地亞哥分校的生物學家們確定了使霍亂毒素致命的生物化學機制。霍亂毒素經常導致致命的腹瀉,后者可使人在一天中流失多達一半的體液。霍亂毒素是由高度傳染性的霍亂弧菌產生的,兩個研究小組的科學家們用果蠅、小鼠和體外培養的人腸道細胞對該毒素進行了研究。他們發現霍亂毒素可通過減少運送到分子連接處的蛋白量部分地破環該結構。這種位于腸道外圍的連接結構如同Velcro尼龍搭扣一樣固定著該部位的細胞。
上述研究成果發表在9月11日刊出的CellHost&Microbe雜志上。這項研究或許能夠為研發治療該致死性疾病的新手段提供指導。霍亂威脅著世界上生活在貧窮地區的數百萬人的生命,這些地區的飲水衛生十分糟糕,供水常被霍亂菌污染。新近zui嚴重的一次霍亂疫情發生在2010年海地地震后,當時導致7900多人死亡,當地及鄰國多米尼加共和國的幾十萬人住院治療。
“我們發現了霍亂毒素破壞連接結構的機制。這種結構(像拉鏈一樣)將小腸上皮細胞連鎖成緊密的一層整體,進而作為身體與腸內容物間的屏障。"兩個研究小組之一的負責人,加州大學圣地亞哥分校的EthanBier教授這樣說道,“這種松散脆弱的結構導致鈉離子和水可以很自由的從細胞析出進入腸道。"
這項研究基于數十年前發表的一項研究報告,當時科學家們發現,霍亂毒素可導致腸內部的上皮細胞過量表達一種小分子化學信號*cAMP。“高水平的cAMP激活了一個稱為CFTR的蛋白通道,帶負電荷的氯離子迅速的從腸上皮細胞分泌出來進入腸道,”另一個研究小組負責人,加州大學圣地亞哥分校醫學院醫學博士VictorNizet說道,“根據基本的生理學原理即電中性和滲透平衡,這些分泌出的氯離子一定攜帶正電荷的鈉離子和水,進而導致鹽和水分以腹瀉的形式大量流失。”霍亂毒素導致鹽和水分大量流失的分子機制直到Bier實驗室的AnnabelGuichard,也是文章的*作者,開始與另一小組開展合作研究后才被闡明。
加州大學圣地亞哥分校的研究人員發現,霍亂毒素通過兩條*不同但又共同作用的機制導致腹瀉。除了增加通過CFTR通道的氯離子的流出量,該毒素還可降低細胞間的連接的緊密程度,進而加快細胞間用于平衡氯離子的鈉離子和水的外泄。科學家們的實驗結果也表明,通過控制基因可增加運送至連接處的蛋白量,霍亂毒素對腸道很多作用都可以被逆轉。
闡明霍亂毒素的這一新機制對其他腸道屏障功能紊亂性疾病如Crohn病,結腸炎和腹腔疾病也具有重要的啟示。“研發一種模擬遺傳操作的藥物或許能修復損傷的腸道屏障,”Guichard說,“這種新方法應該可以有助于治療霍亂毒素及其他腸道功能紊亂性疾病。”上海友騰生物傾力為客戶提供上萬種科研試劑,提供*、zui全、zui有效的科研試劑產品,質量被全國各大院校科研機構認可。同時代理IBL,DRG,R&D,HCB等品牌*試劑盒。