以下文章經The Conversation許可轉載,這是一個報道最新研究的線上出版物。
大腸桿菌爆發幾乎每年都會導致美國民眾住院和食品召回。今年也不例外。
顯然,某些大腸桿菌對人類可能是致命的。但並非所有這些細菌菌株都會使你生病。事實上,你的腸道現在就有多種大腸桿菌菌株——包括一種正在忙於製造抗氧化劑維生素K的菌株,這對你和它的生存至關重要。
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像我這樣的科學家經常根據大腸桿菌在其細胞表面展示的糖衣來對其進行表徵。一種叫做脂多糖的分子是將一系列糖展示給其環境的錨。
這些糖有助於細菌粘附到表面,並向你的免疫系統揭示它們的身份。人類細胞也會這樣做——例如,你的血型就是由血細胞上顯示的糖定義的。
大腸桿菌展示的糖因菌株而異。一些糖衣與共生生活在你胃中的菌株有關——大腸桿菌HS、UTI89 和 CFT073 是最常見的有益菌株。另一些則與疾病有關——例如大腸桿菌O104:H4,也稱為腸出血性大腸桿菌 (EHEC),它在2011 年在歐洲引起了一次重大疫情。根據 CDC 的說法,最近的這次疫情是由大腸桿菌O157:H7 引起的——自 2006 年以來,該菌株每年至少在美國引起一次食源性疫情。
細菌細胞壁外部的脂多糖糖。來源:Jeff Dahl Wikimedia(CC BY-SA 4.0)
命名菌株的字母和數字充當表示存在哪些糖的密碼。雖然細菌展示的糖不是讓你生病的原因,但它們可以快速且容易地檢測到,並幫助科學家和醫生區分當前菌株是否會產生可能使你生病的毒素。
細菌依賴於研究人員所稱的毒力因子:這些分子有助於它們生存,同時破壞你的免疫系統。EHEC 和 O157 菌株的大腸桿菌都能夠產生一種稱為志賀毒素的毒力因子。志賀毒素最初是在痢疾志賀菌中發現的,這種細菌會導致痢疾。後來的研究人員發現,EHEC 和 O157 菌株的大腸桿菌透過一種稱為水平基因轉移的過程,從痢疾細菌中獲得了志賀毒素的基因。
當你食用受汙染的食物後,細菌在你的體內達到臨界質量時,它們會分泌這些毒素,作為它們尋找新宿主策略的一部分。這些毒素進入你腸道的細胞,引起包括低燒、胃痙攣、腹瀉(通常帶血)和嘔吐在內的症狀。
正是這些毒力因子導致了人類疾病,並使大腸桿菌揹負了壞名聲——即使並非所有菌株都應如此。
本文最初發表於The Conversation。閱讀原文。
