发现微生物组决定大肠杆菌阻止沙门氏菌的能力

大肠杆菌是一种通常生活在我们肠道内的细菌，帮助身体分解和消化我们吃的食物。然而，某些大肠杆菌菌株具有传染性。许多人都熟悉大肠杆菌的负面影响。现在，慕尼黑大学马克斯·冯·佩滕科费尔研究所的研究人员已经证明了良性大肠杆菌菌株如何保护宿主免受沙门氏菌感染。研究人员发现，微生物组的组成决定了大肠杆菌是否可以预防沙门氏菌菌株的感染。

他们的研究结果发表在《细胞宿主与微生物》杂志上，题为“大肠杆菌通过竞争半乳糖醇(一种依赖于环境的限制碳源，增强对鼠伤寒沙门氏菌的定植抵抗力”)，论文由医学微生物学教授BärbelStecher领导慕尼黑慕尼黑大学马克斯·冯·佩滕科费尔研究所的卫生学。

研究人员写道：“内在微生物群落的组成决定了入侵的病原体是否会找到合适的定植环境并引起感染或被消灭。”“在这里，我们研究共生大肠杆菌如何介导针对鼠伤寒沙门氏菌(S.Tm)的定植抗性(CR)。使用合成细菌群落，我们表明大肠杆菌Mt1B1阻止S.Tm定植的能力取决于微生物环境。”

研究人员试图确定健康的微生物组需要什么才能有效地击败入侵病原体。他们研究了大肠杆菌是否可以提供针对人类致病性沙门氏菌感染的保护作用。

Stecher解释说：“我们发现，胃肠道中对多种糖的竞争可能是沙门氏菌未能在肠道定殖的原因。”为了引起感染，致病菌必须在肠道内找到适当的生态位，这为它们提供复制所需的碳源(例如某些糖)。然而，肠道内对碳源的竞争非常激烈。“如果共生大肠杆菌消耗掉所有的糖底物，不给沙门氏菌留下任何痕迹，那么感染的风险就会大大降低，”Stecher说。

研究人员发现，如果微生物组的复杂性太低，其成员就无法消耗沙门氏菌菌株所依赖的所有糖底物。

“利用合成细菌菌群，我们能够构建一个模型微生物组，”Stecher解释道。该微生物组由12种细菌组成，所有这些细菌都存在于健康的小鼠肠道中。然后将这种物种组合引入无菌小鼠体内，随后小鼠感染xi。他们发现，在没有毛螺菌科的情况下，大肠杆菌无法预防沙门氏菌感染。“这强化了我们的结论，即碳源竞争和细菌物种之间复杂的相互作用相结合可以保护宿主免受细菌感染，”施切尔说。

研究人员展望未来，希望有一天能够将这些发现转化为人类。“在某种程度上，我们的工作可以帮助开发治疗方法，例如支持维持健康微生物组的益生菌混合物，”Stecher总结道。