新疫苗概念解決腸道中的有害細菌

日期:

2025年4月3日

資料來源:

蘇黎世聯邦理工學院

摘要:

在對抗細菌病原體的斗爭中，研究人員將疫苗接種與無害微生物的腸道定植相結合。這種方法可能標志著抗生素危機的轉折點。分享:

完整故事

在對抗細菌病原體的斗爭中，研究人員將疫苗接種與無害微生物的腸道定植相結合。這種方法可能標志著抗生素危機的轉折點。

腸道細菌的問題是一個復雜的問題。一方面，我們依賴于微生物，因為它們是消化腸道食物的微生物。另一方面，細菌中也存在許多病原體。這些病原體中的一些可以引起腹瀉，而其他病原體則取決于情況: 它們可以長時間在腸道中不受注意地生活，但是如果免疫系統減弱，它們將變得危險，腸壁受損，或者它們通過傷口進入血液。這可能導致血液中毒或危及生命的器官炎癥。

長期以來，科學家一直在研究針對腸道中病原微生物的疫苗-尤其是那些由于抗藥性而對抗生素無效的疫苗。然而，這不是一項簡單的任務，因為腸道的免疫系統與身體其他部位的免疫系統不同，科學尚未完全破譯腸道免疫系統。

有效的組合

蘇黎世聯邦理工學院教授艾瑪·斯萊克和牛津大學威廉·鄧恩爵士病理學學院正在這一領域開展研究。她與巴塞爾大學生物中心教授m é d é ricdiard以及一個國際研究人員團隊一起，現在證明了如何針對腸道病原體制定高效的口服疫苗: 也就是說，通過不僅施用疫苗，而且還將其與無害的細菌結合，這些細菌與致病微生物競爭食物，從而使它們餓死。研究人員在發表在《科學》雜志上的一項關于小鼠的研究中證明了這一點。

通過他們的聯合方法，研究人員不僅能夠防止沙門氏菌在小鼠中定植，而且能夠有效地解決已經建立的E。大腸桿菌細菌。在這兩種情況下，單獨接種疫苗或無害細菌的影響明顯較小。

為了使競爭對手的菌株成功地與病原微生物競爭，至關重要的是，它們必須在盡可能相似的條件下生長，即。e。它們必須生活在同一部分的腸道中，能夠應對相同的酸度和氧氣水平，并使用相同的營養物質。

研究人員相應地選擇或產生了合適的競爭菌株。在研究的框架內，他們在實驗室中證明，借助基因工程可以生產出高效的沙門氏菌競爭菌株。然而，如果天然菌株被巧妙地選擇和組合，這也可以在沒有基因工程的情況下完成，正如研究人員用三種天然菌株的混合物證明的那樣E。大腸桿菌。

“喜歡園藝”

Slack解釋說: “盡管我們可以用疫苗殺死致病菌，但我們需要無害的微生物來填補腸道生態系統中由此產生的生態位，以取得長期成功。”“這就像園藝。如果你想避免在花園的一個區域雜草，你必須在除草后在那里種植其他植物。如果你讓土壤空著，雜草就會重新長出來。"

正如早期的研究表明的那樣，有些人的腸道菌群自然包括與致病菌競爭的細菌菌株，因此可以控制它們。在這些人中，針對腸道病原體的疫苗接種在過去已經很好地發揮了作用。作為新方法的一部分，通過接種疫苗對競爭者菌株進行管理，即使在沒有這種競爭者菌株的人中，也有可能實現有效的保護。

減少抗生素的使用

新方法的一個主要優點是它可以在不需要抗生素的情況下取代致病菌。它對抗生素耐藥細菌也有效，這正在成為一個日益嚴重的健康問題。

通過這種新方法，可以在手術干預之前在患者的腸道中消除致病性甚至抗藥性細菌。這在器官移植的情況下尤其重要，例如，患者必須服用免疫抑制劑藥物。研究人員強調，這將為減少抗生素的使用鋪平道路。

在前往遙遠的國家旅行之前，這種方法也可能是有用的，那里有免疫系統未準備好的細菌菌株循環。Slack說: “總的來說，我們在減少人群中有害和抗藥性菌株方面越成功，對每個人的健康就越好。”

例如，有一天，人們可能能夠吞下含有疫苗和競爭細菌的膠囊。但是，在將這種方法應用于人類之前，還需要進一步的研究。在當前的研究中，科學家使用模型病原體來證明有可能將它們從腸道中排出。現在，研究人員面臨的重大任務是將他們的發現應用于臨床相關的微生物菌株以及人們。

這項研究是由巴塞爾兒童健康研究中心和國家研究能力中心 (NCCR)“微生物群”瑞士國家科學基金會的資助，以及歐洲研究委員會 (ERC) 對艾瑪Slack的合并資助。