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揭示幽门螺旋杆菌利用蛋白EgtUV摄取食物中的营养物麦角硫因来抵抗氧化应激

作者:佚名 来源:生物谷 日期:2022-11-24
导读

         在一项新的额研究中,来自美国耶鲁大学的研究人员发现人类饮食中常见的一种营养物有助于一种致癌细菌的生存。这一发现可能揭示了一种重要靶标,用于开发治疗人类中许多传染性疾病的新药物。

        在一项新的额研究中,来自美国耶鲁大学的研究人员发现人类饮食中常见的一种营养物有助于一种致癌细菌的生存。这一发现可能揭示了一种重要靶标,用于开发治疗人类中许多传染性疾病的新药物。相关研究结果于2022年11月7日在线发表在Cell期刊上,论文标题为“A microbial transporter of the dietary antioxidant ergothioneine”。

        这种称为麦角硫因(ergothioneine, EGT)的营养物是一种已知的抗氧化剂,被发现可以保护细菌免受氧化应激---体内活性氧(称为自由基)和抗氧化剂之间的不平衡,而氧化应激是许多致病感染的一种特征。

        当免疫细胞产生含氧自由基来杀死有害细菌时,就会出现氧化应激。在这种情况下,细菌依靠可以对抗免疫系统产生的自由基的抗氧化剂分子来生存。尽管经过几十年的研究,某些细菌用来抵御我们体内的自由基的特定分子仍然是一个谜。

        针对这一点,这项新的研究提供了重要的线索。这些作者发现细菌摄取在蘑菇、豆类和谷物等食物中含量丰富的EGT以帮助它们自身生存。就导致胃癌的病原菌幽门螺旋杆菌而言这种细菌利用这种营养物在宿主组织中成功地竞争生存。

        虽然类似的研究已经着眼于遗传学领域,但是这些作者利用质谱和一种他们称之为“反应性引导的代谢组学(reactivity-guided metabolomics)”的新技术检测了细菌对EGT的摄取。这种新技术利用特定类型的分子的独特化学特性,在复杂的生物环境中对它们进行鉴定。他们发现幽门螺旋杆菌利用一种高度选择性的ATP结合盒转运载体蛋白---EgtUV---来摄取EGT。

        论文通讯作者、耶鲁大学文理学院分子、细胞与发育生物学助理教授助理教授Stavroula Hatzios说,“我们很高兴发现一种非常规的机制,使细菌在感染期间能够抵抗氧化应激。”

        她补充说,“由于细菌用来摄取EGT的蛋白的运作方式与人类细胞中的对应蛋白不同,我们乐观地认为可以开发一种特定的药物来抑制微生物对这种营养物的摄取。”

        人类细胞也会摄取饮食中的EGT。在人类中,EGT因其抗炎特性而闻名,并与疾病预防广泛相关。

        EGT水平的降低与神经退行性疾病、心血管疾病和自身免疫性疾病的风险增加有关,这表明细菌对这种营养物的消耗可能对人类健康有深远的影响。

        参考资料:

        Daniel G. Dumitrescu et al. A microbial transporter of the dietary antioxidant ergothioneine, Cell, 2022, doi:10.1016/j.cell.2022.10.008.

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