

美国西南大学科学家的一项新研究表明,血清素是一种以在大脑中产生幸福感和快乐感而闻名的化学物质,它可以降低某些肠道病原体引起致命感染的能力。今天发表在《细胞宿主与微生物》杂志在线版上的这一发现,可能为对抗感染提供一种新的方法,目前还没有什么真正有效的治疗方法。
尽管绝大多数关于血清素的研究都集中在它对大脑的影响上,但大约90%的这种神经递质——一种神经细胞用来相互交流的化学物质——是在胃肠道中产生的,研究负责人、德克萨斯大学西南医学中心微生物学和生物化学教授Vanessa Sperandio博士解释说。在人类身上,数万亿的细菌生活在这个空间里。这些肠道细菌大多数是有益的,但致病菌也可以在胃肠道中定植,引起严重甚至可能致命的感染。
由于肠道细菌受到环境的显著影响,Sperandio和UTSW博士生Aman Kumar、实验室经理Regan Russell以及他们的同事们想知道肠道中产生的血清素是否会影响感染胃肠道的致病菌的毒力。
研究人员对大肠杆菌O157进行了研究,这种细菌会导致经常致命的食源性感染的周期性爆发。研究小组在实验室的培养皿中培养这些致病菌,然后将它们暴露在血清素中。基因表达测试显示,血清素显著降低了这些细菌用来引起感染的一组基因的表达。对人类细胞进行的进一步实验表明,如果这些细菌暴露于血清素中,它们就不会再对细胞造成与感染相关的损伤。
接下来,研究人员检查了血清素如何影响活体宿主的毒力。研究人员利用小鼠研究了血清素如何改变啮齿柠檬酸杆菌(一种经常被用作人类大肠杆菌类似物的小鼠肠道细菌)感染和致病宿主的能力。这些老鼠经过基因改造,在胃肠道中产生过多或不足的血清素。那些过量产生这种神经递质的人在暴露于这种细菌后不太可能被啮齿c定植,或者患病的过程相对较小。用氟西汀(以百忧解的品牌出售)治疗小鼠以增加血清素水平,从而防止小鼠因接触啮齿动物而生病。然而,血清素分泌不足的小鼠在接触细菌后病情加重,往往死于疾病。
进一步的实验确定了大肠杆菌和啮齿动物表面的血清素受体,一种被称为CpxA的蛋白质。Sperandio说,因为许多种类的肠道细菌也有CpxA,所以血清素可能对肠道细菌的健康有广泛的影响。
在未来,她补充说,她和她的同事计划研究操纵血清素水平作为对抗胃肠道细菌感染的一种方法的可行性。目前,很少有可用的抗生素能有效对抗大肠杆菌O157——一些抗生素实际上会加重感染的后果,导致细菌释放出更多破坏性的毒素。