在一項(xiàng)新的額研究中，來自美國耶魯大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)人類飲食中常見的一種營養(yǎng)物有助于一種致癌細(xì)菌的生存。這一發(fā)現(xiàn)可能揭示了一種重要靶標(biāo)，用于開發(fā)治療人類中許多傳染性疾病的新藥物。相關(guān)研究結(jié)果于2022年11月7日在線發(fā)表在Cell期刊上，論文標(biāo)題為“A microbial transporter of the dietary antioxidant ergothioneine”。

這種稱為麥角硫因（ergothioneine, EGT）的營養(yǎng)物是一種已知的抗氧化劑，被發(fā)現(xiàn)可以保護(hù)細(xì)菌免受氧化應(yīng)激---體內(nèi)活性氧（稱為自由基）和抗氧化劑之間的不平衡，而氧化應(yīng)激是許多致病感染的一種特征。

當(dāng)免疫細(xì)胞產(chǎn)生含氧自由基來殺死有害細(xì)菌時，就會出現(xiàn)氧化應(yīng)激。在這種情況下，細(xì)菌依靠可以對抗免疫系統(tǒng)產(chǎn)生的自由基的抗氧化劑分子來生存。盡管經(jīng)過幾十年的研究，某些細(xì)菌用來抵御我們體內(nèi)的自由基的特定分子仍然是一個謎。

針對這一點(diǎn)，這項(xiàng)新的研究提供了重要的線索。這些作者發(fā)現(xiàn)細(xì)菌攝取在蘑菇、豆類和谷物等食物中含量豐富的EGT以幫助它們自身生存。就導(dǎo)致胃癌的病原菌幽門螺旋桿菌而言這種細(xì)菌利用這種營養(yǎng)物在宿主組織中成功地競爭生存。

雖然類似的研究已經(jīng)著眼于遺傳學(xué)領(lǐng)域，但是這些作者利用質(zhì)譜和一種他們稱之為“反應(yīng)性引導(dǎo)的代謝組學(xué)（reactivity-guided metabolomics）”的新技術(shù)檢測了細(xì)菌對EGT的攝取。這種新技術(shù)利用特定類型的分子的獨(dú)特化學(xué)特性，在復(fù)雜的生物環(huán)境中對它們進(jìn)行鑒定。他們發(fā)現(xiàn)幽門螺旋桿菌利用一種高度選擇性的ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)載體蛋白---EgtUV---來攝取EGT。

圖片來自Cell, 2022, doi:10.1016/j.cell.2022.10.008。

論文通訊作者、耶魯大學(xué)文理學(xué)院分子、細(xì)胞與發(fā)育生物學(xué)助理教授助理教授Stavroula Hatzios說，“我們很高興發(fā)現(xiàn)一種非常規(guī)的機(jī)制，使細(xì)菌在感染期間能夠抵抗氧化應(yīng)激?！?/p>

她補(bǔ)充說，“由于細(xì)菌用來攝取EGT的蛋白的運(yùn)作方式與人類細(xì)胞中的對應(yīng)蛋白不同，我們樂觀地認(rèn)為可以開發(fā)一種特定的藥物來抑制微生物對這種營養(yǎng)物的攝取?！?/p>

人類細(xì)胞也會攝取飲食中的EGT。在人類中，EGT因其抗炎特性而聞名，并與疾病預(yù)防廣泛相關(guān)。

EGT水平的降低與神經(jīng)退行性疾病、心血管疾病和自身免疫性疾病的風(fēng)險增加有關(guān)，這表明細(xì)菌對這種營養(yǎng)物的消耗可能對人類健康有深遠(yuǎn)的影響。（生物谷 Bioon.com）

參考資料：

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