研究人员发现环境中的单细胞生物正在保护病原细菌并引发人类感染

原生动物和细菌等微生物已经进行了数十亿年的“军备竞赛”。现在，研究环境如何影响细菌与人宿主相互作用的科学家发现，对于霍乱弧菌等致病细菌而言，这些相互作用不仅使它们更强，而且更具感染性。

结果为感染和疾病传播的机制提供了新的认识。

新发现：霍乱弧菌被原生动物摄入后可被排入环境，然后这些细菌被引发以在人类中定植和感染，这可能有助于解释为什么霍乱在水生环境中如此持久。致病细菌在原生动物肠道中得到保护，并通过膜结合的排出食物液泡(EFV)排放到环境中。

该报告发表在《自然微生物学》上，是一项国际研究的结果，该研究是由澳大利亚悉尼科技大学ithree研究所，澳大利亚南洋理工大学新加坡环境生命科学工程中心(SCELSE)的研究人员共同领导的。，新加坡(NTU)，新南威尔士大学，悉尼和美国塔夫茨大学。

UTS和SCELSE的首席研究员Diane McDougald副教授表示，实验证据表明，原生动物可能是娱乐水(如游泳池和海滩，水产养殖和饮用水系统以及冷却塔)中高度传染性病原体的来源。

麦克道格拉德副教授说：“大多数机会性病原体不会在人与人之间传播。相反，感染是通过环境传播的。”

在许多国家流行的霍乱中，感染是通过水传播的。当卫生系统不足或自然灾害或战争期间遭到破坏时，就会爆发疫情。

“我们的结果表明，EFV中的致病性弧菌对饥饿和抗生素以及人类胃中遇到的酸性条件具有抵抗力，” McDougald副教授说。

霍乱弧菌被原生动物摄入后可被排入环境-然后将这些细菌引发人类定殖和感染，这可能有助于解释为什么霍乱在水生环境中如此持久。致病细菌在原生动物肠道中得到保护，并通过膜结合的排出食物液泡(EFV)排放到环境中。图片提供：悉尼科技大学/新加坡环境生命科学工程中心

“我们的假设是，这些细菌具有适应性特征，可以使它们逃脱或被原生动物掠食者吞食。这些特征在环境中的进化是对掠食的反应，而不是由于偶然宿主导致疾病的能力。不幸的是在人类中，这些适应性状可以增强细菌在宿主中定殖并引起疾病的能力。”她说。

研究人员使用小鼠模型证明，不仅EFVs中的致病细胞更易感染，而且它们的传染性也很高，它们在小鼠模型小肠中的定殖效率是自由活动细胞的10倍。

该研究的主要作者埃斯皮诺萨-韦加拉博士说：“这表明，EFV可能对人类健康构成真正的威胁。从更广泛的意义上讲，该结果可能适用于原生动物在EFV中释放的其他机会性病原体，从而确定了研究传染病传播和影响的新方法。”

当前，没有用于EFV的检测系统可以监测潜在的病原性暴发。研究人员说，未来的研究可以识别生物标志物，例如EFV表面的蛋白质，因此可以开发抗体以实现实时监控。

McDougald教授说，能够确定目标以防止产生EFV是另一种解决方案。

她说：“要做到这一点，我们需要了解EFV中的细胞在生长和定殖方面比游离活细胞好得多以及为什么如此。这是一项重要的研究，因为霍乱等疾病通常会影响世界上最贫穷的人。”

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