研究人员破译猪的致命细菌感染
新生仔猪经常因肠道细菌感染而痛苦地死亡。伯尔尼大学(University of Bern)3个系的研究人员团队现已发现该细菌如何导致致命的肠道出血。因此,他们在兽医研究方面取得了突破。现在也已经公开了用于人类的疫苗和药物的前景广阔。
产气荚膜梭状芽胞杆菌细菌是大型梭状芽胞杆菌属的一部分,可导致动物和人类的各种致命疾病。梭菌感染是普遍的。这些细菌很危险,因为它们会产生极强的毒物(毒素),对宿主细胞造成有针对性的损害。由梭状芽胞杆菌引起的可怕疾病包括肉毒杆菌中毒,破伤风,坏疽性气体和肠道感染。
伯尔尼大学动物病理研究所的Horst Posthaus研究小组正在研究由产气荚膜梭菌引起的猪肠道感染。10年前,他们已经能够证明细菌产生的毒素,即所谓的β毒素,可以杀死血管细胞,从而引起仔猪肠道出血。然而,到目前为止,尚不清楚该毒素为何专门攻击这些细胞,而不攻击其他细胞。动物病理学研究所的生物化学家和博士生Julia Bruggisser现在通过三个系间的跨学科合作成功解决了这一机制的难题。该研究的结果已发表在专业期刊“细胞宿主与微生物”(Cell Host&Microbe)上。
关键分子
大约五年前,动物病理学研究所的实验室技术人员玛丽安·怀德(Marianne Wyder)遇到了一个名为血小板-内皮细胞粘附分子1(PECAM-1或什至CD31)的分子。它位于各种细胞的表面,在仔猪肠道出血中起着重要作用。CD31分子的实际作用是调节炎症细胞与血管之间的相互作用。它主要发生在位于血管内部的细胞(所谓的内皮细胞)上。
在实验过程中,注意到CD31和β毒素在这些细胞上的分布几乎相同。霍斯特·波斯特豪斯(Horst Posthaus)说:“我们的项目是基于最初的观察而得出的。”动物病理学研究所的茱莉亚·布鲁格瑟(Julia Bruggisser)发现,肠道细菌释放的毒素会附着在CD31上。由于β毒素在成孔毒素中的数量很高,因此它会穿透细胞膜并杀死内皮细胞。这会导致血管损伤和肠道出血。
伯尔尼大学的研究人员联手
伯尔尼大学多个研究小组之间的合作对于该项目的成功至关重要。朱莉娅·布鲁吉瑟(Julia Bruggisser)说:“为了研究,我在大学的三个实验室里工作。尽管挑战很大,但我学到了很多东西,最重要的是,它很有趣。”除了动物病理学外,她还与Britta Engelhardt(西奥多-科赫研究所)和Christoph von Ballmoos(化学与生物化学系)领导的小组合作。Britta Engelhardt说:“他们提出了正确的问题和想法。我们能够将有关CD31的专有知识以及我们已经开发的方法和试剂用于研究。”“它完美地融合在一起,”克里斯托夫·冯·巴尔穆斯补充道。