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反复的尿路感染可能源于微生物群的破坏

时间:2022-07-26 10:23:49 来源:网络整理

尿路感染(UTIs)在女性中很常见,四分之一的尿路感染患者经历多次感染。研究人员认为,更高水平的大肠杆菌在肠道的有些人可能导致复发性尿路,但是一项新的研究由麻省理工和哈佛大学的科学家们和圣路易斯华盛顿大学医学院的指向其他可能的原因,包括不同的免疫系统反应和肠道微生物组成或微生物群的失衡。

博德的计算科学家科林·沃比,研究所科学家、博德细菌基因组学小组高级组长阿什莉·厄尔,以及其他博德的研究人员,包括蒂姆·斯特劳布和卢卡斯·范·戴克,与华盛顿大学分子微生物学教授斯科特·胡尔特格伦合作,他和华盛顿大学及其他机构的同事们一起寻找复发性和非复发性尿路感染患者中大肠杆菌数量和持久性的差异。他们发现复发性尿路感染患者和健康对照组的肠道-膀胱细菌传播水平相似,两组之间的大肠杆菌菌株在基因上相似。然而,复发性尿路感染患者的肠道中关键细菌水平较低,并表现出炎症加剧的迹象。研究小组还发现,在UTI复发组中,常用的抗生素不能永久清除任何引起UTI的细菌菌株。

该研究的第一作者Worby说:“我们的研究清楚地表明,抗生素不能防止未来的感染,也不能清除肠道中引起util的菌株。”该研究发表在今天的《自然微生物学》杂志上。“它们甚至可能通过保持微生物群落处于紊乱状态而使复发的可能性更大。”

追踪感染

研究人员对一小群女性参与者进行了研究,其中15人有尿路感染复发史,16人没有,她们提供了尿液、血液和每月的粪便样本。在一年的过程中,发生了24例尿路感染,所有参与者都有重复尿路感染的历史。

研究小组分析了粪便样本,以了解患者肠道中的微生物组成,并研究了参与者血液样本的基因表达模式。他们发现了两组人之间的关键差异。

反复感染的患者肠道微生物种类多样性降低,特别是拟杆菌门(Bacteroidetes)水平升高,厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度降低。这些患者体内产生短链脂肪酸的细菌也较少,而短链脂肪酸对肠道具有抗炎作用。

这些肠道微生物组成的差异此前已经与其他免疫综合征有关,所以该团队调查了微生物群落的这些变化是否可能导致对感染的免疫反应的变化。对患者血液样本的分析显示,在研究开始时,反复感染的参与者比对照组的参与者有更高水平的与肠道炎症有关的信号蛋白,称为eotaxin-1,当患者再次感染时,这些水平甚至增加得更多。这一发现强调了肠道微生物群在调节复发性尿路感染患者的免疫系统中的潜在作用。

更好的治疗方法

该团队希望他们的工作将导致更好的治疗方法,而不破坏微生物群。许多抗生素——目前治疗的主要形式——会杀死帮助维持肠道健康的肠道细菌,减少肠道微生物群的总体多样性。这组科学家说,这可能会产生一种循环模式,即反复使用抗生素治疗复发性尿路感染的患者更有可能在未来发生尿路感染。

Worby说:“迫切需要有效的治疗,以限制尿路感染的影响,同时避免广泛使用与这些感染有关的抗生素。”“我们的研究强调了旨在恢复或维持健康微生物群的非抗生素治疗的潜力。”

Worby和Earl建议,新的非抗生素治疗应该专注于恢复健康的肠道微生物群,可能包括粪便移植,使细菌重新进入肠道。这种方法已经成功地治疗了艰难梭菌引起的肠道感染。另一种潜在的有益治疗方法目前正在开发中,专门针对致病性大肠杆菌。

该论文的资深作者厄尔说:“我认为,关于我们的跨学科合作,真正令人兴奋的是,我们能够利用基于这些人类队列研究的假设,并在小鼠模型中进行测试。”“我们真的可以从观察到发现,再到潜在的机制,走一圈。”

这项研究的部分支持是由国家过敏和传染病研究所、国家卫生研究院、卫生与公众服务部、美国国立卫生研究院粘膜免疫研究团队和华盛顿大学医学院妇女传染病研究中心。


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