Nature令人惊讶的发现：当肠道这两种细菌共存时，体内精氨酸的含量会增加两到三倍

在肠道中，一个复杂的微生物群落有助于分解营养物质、维持大脑健康并发挥其他功能。这被称为肠道微生物群，其中包括服用益生菌来促进消化健康的人所熟悉的有益细菌。念珠菌等真菌也参与其中，但人们对它们如何相互作用，尤其是与沙门氏菌等致病菌相互作用的了解甚少。

伊利诺伊大学芝加哥分校的研究人员发现，一种常见于我们肠道中的酵母菌——白色念珠菌——会使沙门氏菌感染更加严重。  

沙门氏菌是食物中毒的常见原因。研究小组在《自然》杂志上发表报告称， 在肠道中，沙门氏菌与念珠菌结合，引发连锁反应，使细菌更容易侵入肠道内壁细胞。

在肠道中，一个复杂的微生物群落有助于分解营养物质、维持大脑健康并发挥其他功能。这被称为肠道微生物群，其中包括服用益生菌来促进消化健康的人所熟悉的有益细菌。念珠菌等真菌也参与其中，但人们对它们如何相互作用，尤其是与沙门氏菌等致病菌相互作用的了解甚少。 

“当我们启动这个项目时，我们只是想进一步了解真菌肠道菌群在感染过程中的作用，” 医学院微生物学和免疫学系副教授、新论文的资深作者Judith Behnsen说。先前的研究表明，人体肠道菌群中的细菌会影响人们对沙门氏菌感染的易感程度，因此贝恩森和她的同事们想知道真菌是如何参与其中的。 

Behnsen说，当研究人员首次在小鼠模型中观察沙门氏菌感染时，他们发现这些动物体内的真菌发生了“剧烈”变化。“我们发现白色念珠菌在这些小鼠体内大量繁殖。” 

念珠菌是一种常见于人体皮肤、口腔和肠道的酵母菌。最近的研究表明， 至少60%的健康人体内存在念珠菌。但它不应该存在于小鼠的肠道中。Behnsen说，最有可能的情况是，小鼠从周围的人类身上感染了一些念珠菌。  

“通常我们根本检测不到这一点。这根本不重要，但这些念珠菌大量繁殖的小鼠病情更严重。它们更容易将沙门氏菌传播到其他器官。” 研究小组发现，同时感染念珠菌和沙门氏菌的小鼠的肠道、肝脏和脾脏中的沙门氏菌比没有感染这种真菌的老鼠更多。  

“我们认为，要么是念珠菌直接增强了沙门氏菌的感染和传播能力，要么是它作用于宿主并改变炎症反应，从而导致沙门氏菌传播，”Behnsen 实验室前博士后研究员、该论文的作者 Olivia Todd 说。 

当研究人员在显微镜下观察受感染的细胞时，他们发现沙门氏菌和念珠菌聚集在一起。如果他们消除沙门氏菌与其他表面的结合能力，这些微生物就不会聚集，沙门氏菌感染也不会那么严重。  

这项研究的作者、博士后研究员Kanchan Jaswal 随后发现了一些令人惊讶的事情。在念珠菌存在的情况下，沙门氏菌会激活一系列参与精氨酸吸收和代谢的基因。精氨酸是一种氨基酸，是一种构成蛋白质并在许多其他细胞过程中发挥作用的分子。这恰恰是解开谜团的关键。 

Jaswal发现，当沙门氏菌和念珠菌共存时，体内精氨酸的含量会增加两倍甚至三倍。“这意味着有人在生产精氨酸，”她说。它们协同作用——念珠菌增强负责合成精氨酸的基因，而沙门氏菌增强负责处理精氨酸的基因。Jaswal说，如果消除念珠菌产生精氨酸的能力，沙门氏菌就无法再有效地入侵。 

进一步的实验表明，精氨酸不仅对沙门氏菌起作用，它还作用于受感染的宿主本身，抑制其炎症反应，从而增加肠道和其他器官的感染。  

“直到 Kanchan 了解到有精氨酸存在后，这才开始有意义了。精氨酸不仅能作用于沙门氏菌，还能作用于宿主，并下调炎症反应。它可不是只有一招的。”Behnsen 说。   

虽然念珠菌本身通常不会对人类构成威胁，但它可能会影响医生如何治疗儿童、老年人或免疫功能低下人群等弱势患者中的沙门氏菌感染。 

“鼠伤寒沙门氏菌感染通常不用抗生素治疗，但这些易患播散性疾病的脆弱人群可能会用抗生素治疗，”Behnsen说。她解释说，念珠菌是一种真菌，抗生素无法减少其数量。如果患者在抗生素治疗期间肠道有益菌减少，念珠菌可能会大量繁殖，影响整体感染。 

该研究的其他 UIC 作者包括 Roberto Flores Audelo、William Santus、Ciera Duffy、Edward Eshoo 和 Manmeet Singh。 

参考文献

Commensal yeast promotes Salmonella Typhimurium virulence