大腸桿菌，被稱為大腸桿菌，是許多人與引起輕度食物中毒相關的細菌，但某些類型的大腸桿菌可能是致命的。新南威爾士州科學微生物學家研究了一種會導致人類嚴重腸道感染的大腸桿菌菌株：腸出血性大腸桿菌(EHEC)。他們的發現發表在本周的《 PNAS》(美國國家科學院院刊)上。

EHEC是一種食源性病原體，在感染過程中會釋放志賀毒素，從而導致腎臟和神經系統損害。

該研究的資深作者Jai Tree博士說，研究人員發現一種控制志賀毒素產生的新分子途徑非常重要，因為目前尚無可商購的EHEC感染治療方法。

通常不建議對這些感染進行抗生素治療，因為抗生素會刺激志賀毒素的產生，導致腎功能衰竭，神經損傷和死亡的風險增加。

我們發現的新途徑減少了毒素的產生，預計不會受到抗生素治療的刺激。因此，我們的研究結果確定了在EHEC感染期間可以抑制志賀毒素產生的藥物開發的潛在新目標。

但是，還處于初期，我們需要進行更多的研究，以了解我們的發現是否適用于廣泛的臨床EHEC分離株以及人類EHEC分離株產生的兩種志賀毒素。

研究的資深作者Jai Tree博士

EHEC感染如何開始

Tree博士說，人們可以通過多種方式感染EHEC。

“ EHEC主要存在于牛和綿羊的糞便中，人們可能通過與農場動物及其糞便的接觸而受到感染，或者如果人們接觸到患病者的少量糞便，則可能通過人與人之間的感染而感染。例如，直接或間接地通過接觸被污染的表面。”

“這種大腸桿菌還可以通過攝入未煮熟的碎肉(例如，在漢堡包中)，食用受污染的新鮮農產品(例如色拉蔬菜)或喝受污染的水或未經巴氏消毒的牛奶來吸收細菌。

“五歲以下的兒童和老年人患EHEC感染的風險最大。”

EHEC爆發不太常見但致命

Tree博士說，盡管EHEC的患病率比其他食源性病原體低，但該病可能非常嚴重，甚至致命。EHEC是一種STEC(產生志賀毒素的大腸埃希氏菌)。

他說：“ EHEC疫情偶發在澳大利亞和世界各地。最嚴重的一次疫情發生在1995年的南澳大利亞州，是由受污染的mettwurst引起的。mettwurst是一種半干發酵香腸，是用腌制和熏制后的豬肉末制成的。

“在那次暴發中，有143人被感染-其中23人遭受了腎臟和神經系統的損害。這些嚴重病例中的許多是嬰兒，他們遭受永久性腎臟損害，后來需要進行腎臟移植。

“一名四歲女孩在入院三天后遭受了多次中風并死亡。這一事件引發了一項重大食品安全調查，并且自1995年以來爆發的病例有所減少。”

Tree博士在全球范圍內表示，在2011年德國發生大規模疫情之后，產生志賀毒素的大腸桿菌仍然是食品安全的主要問題。

他說：“德國的毒株主要通過食用受污染的芽苗傳播，在某些情況下，是通過與感染者的密切接觸而傳播的。”

“在這次暴發中，有4000多人受到感染，有50人死亡。”

新途徑“藏在眼前”

Tree博士說，新南威爾士大學的研究是近20年以來首次發現一種控制志賀毒素的新途徑的發現。

“ 2001年，塔夫茨大學和哈佛大學的研究人員首先揭示了志賀毒素的生產是如何被基因組內的細菌病毒(稱為噬菌體)控制的。這是近二十年來唯一控制志賀毒素生產的途徑。 ，“ 他說。

“我們已經擴展了這項工作，以顯示一種新的毒素控制機制，令人驚訝的是，該機制被埋在編碼志賀毒素信使RNA(該基因的有效拷貝)的DNA序列的開始部分。

“我們發現非常短的毒素信使RNA被制成一種調節性非編碼RNA，可沉默毒素并促進病原體的生長。”

Tree博士說，他們的發現令人驚訝，因為志賀毒素基因已經得到了很好的研究，在過去40年中發表了近7000篇研究。

他說：“直到最近，我們才能夠利用RNA測序技術的進步來檢測嵌入在志賀毒素信使RNA中的新的調節性非編碼RNA的存在。”

這種新的非編碼調控RNA已經隱蔽了將近20年了。”

對EHEC感染的治療意義

Tree博士說，研究人員的發現為治療EHEC感染開辟了新的可能性。

他說：“患者在很大程度上得到支持治療，以控制疾病癥狀并減少毒素對腎臟的影響。”

“我們的工作顯示了一種控制毒素產生的新機制，該機制可能適用于基于RNA的新療法來抑制感染期間的毒素產生。我們預計這將擴大干預選擇并可能允許使用目前不建議使用的抗生素，因為它們會刺激滋賀毒素生產。

“因此，新療法可以減少腎臟損害，神經系統并發癥和死亡的風險。我們期待在我們的下一階段研究中測試這些新的干預措施。”