Science：炎症促进噬菌体在沙门氏菌之间转移 菌毒力进

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Science：炎症促进噬菌体在沙门氏菌之间转移

噬菌体转移（溶原转化）促进细菌毒力进化  疫苗接种不仅能够抵抗细菌性疾病，而且也会降低体内的细菌转移可能增强毒力或抵抗治疗的遗传物质的能力

来源：生物谷 2017-03-19 15:07

图片来自Wikipedia, NIAID。

2017年3月19日/生物谷BIOON/---根据一项新的研究，沙门氏菌感染导致的肠道炎症激活这些细菌中的噬菌体（即感染细菌的病毒），从而导致这些噬菌体中的基因在整个菌落中扩散。这一发现揭示出在感染期间，这些病毒编码的遗传性状，如增加的毒力，能够快速地在这种致病性细菌中出现。相关研究结果发表在2017年3月17日的Science期刊上，论文标题为“Inflammation boosts bacteriophage transfer between Salmonella spp.”。

英国索尔福德大学医学微生物学家Chloe James（未参与这项研究）在发送给《科学家》杂志的电子邮件中写道，“这是一项非常不错的研究。它优雅地证实了炎症对肠道中的噬菌体活性的影响。”

英国罗伯-金斯利食品研究所研究员Rob Kingsley（也未参与这项研究）回应道，“这是一篇非常高质量的论文。它首次证实在病原菌进化中发挥着非常重要作用的噬菌体转移是由感染期间这种病原菌本身的作用触发的。”

一些噬菌体马上杀死它们的宿主。其他的噬菌体长期地停留在宿主内。这些温和的噬菌体通过给它们的细菌宿主提供至少一种遗传益处（如抗生素耐药性，或增加的毒力）来确保它们停留在这种宿主内。但是，当这种细菌宿主陷入麻烦时，事情就发生变化：这些噬菌体快速地增殖，杀死宿主细胞，并且前去感染附近的健康细菌。James写道，通过以这种方式将这些噬菌体的有益基因转移到新的宿主，它们 “在细菌进化中发挥着关键性的作用”。

论文共同通信作者、瑞士联邦理工学院微生物学家Wolf-Dietrich Hardt说，可能促进噬菌体放弃它们的细菌宿主的细胞应激已在体外得到详细的研究，但是在体内很少得到研究。他说，已知噬菌体能够在动物肠道中的细菌之间发生转移，“但是，这真正是如何发生的，是什么促进这种转移的以及这种转移的效率如何，一直是个未知数”。

为了解答这些问题，Hardt和同事们利用两种沙门氏菌菌株感染小鼠。一种沙门氏菌菌株（供者）含有编码毒力因子SopE的噬菌体。SopE有助这种菌株侵入宿主肠道细胞。另一种沙门氏菌菌株（受者）不含有这样的噬菌体。他们将少量的相同剂量的这两种沙门氏菌菌株移植到这些小鼠体内，产生肠道感染。显著的是，在24小时后，噬菌体将sopE基因从供者菌株转移到受者菌株中。Hardt说，“这是超高效的。”

是什么促进这种转移？Hardt说，在动物的肠道内，沙门氏菌会遭受宿主先天免疫系统的“严重打击”，“它们遇上了大麻烦”。

因此，他的团队猜测这种炎性环境可能是噬菌体逃避宿主先天免疫系统的信号。为了测试这种想法，这些研究人员构建出这两种沙门氏菌菌株的无毒版本。Hardt解释道，这些菌株在导致肠道炎症产生大约三天前，能够在肠道中定植。该团队证实，在这种非炎性期间，sopE转移显著下降。

再者，给这些小鼠接种灭活的沙门氏菌也会使得它们随后遭受沙门氏菌感染时显著地抑制噬菌体转移。（疫苗接种确保随后的感染性细菌被宿主抗体而不是先天性炎症中和。）

James写道，“这项研究提示着疫苗接种不仅能够抵抗细菌性疾病，而且也会降低体内的细菌转移可能增强毒力或抵抗治疗的遗传物质的能力。”

Hardt指出，这种之前被忽视掉的疫苗接种益处应当在未来的免疫学研究中加以考虑。

美国洛克菲勒大学研究员Vincent Fischetti（未参与这项研究）说，就这些实验而言，疫苗接种策略是否会发生变化是不确定的。他补充道，已知疫苗是“控制感染的最好方法，这一点是毋庸置疑的”。

不过，Fischetti说，这些发现确实会对“肠道中发生什么提供更好的理解”。他补充道，接下来的问题是“噬菌体转移的结果是什么？”和“这种转移如何在疾病中发挥着作用？”（生物谷 Bioon.com）

原始出处：

Médéric Diard, Erik Bakkeren, Jeffrey K. Cornuault et al. Inflammation boosts bacteriophage transfer between Salmonella spp. Science, 17 Mar 2017, 355(6330):1211-1215, doi:10.1126/science.aaf8451

http://science.sciencemag.org/content/355/6330/1211

http://news.bioon.com/article/6700093.html