俄勒冈大学的研究人员发现了一种分子机制，人类胃病原体幽门螺杆菌被吸引到漂白剂，也被称为次氯酸或HOCI。该研究显示幽门螺旋杆菌使用一种名为TlpD的蛋白质来感知漂白剂并向其游动，并且肠道沙门氏菌和大肠杆菌可以使用TlpD样蛋白来检测环境中的漂白剂。

研究人员提出，幽门螺旋杆菌使用蛋白质TlpD来感知组织炎症的部位，这可能有助于细菌定植于胃部，并可能定位受损的组织和营养物质。该论文“ 幽门螺杆菌感染漂白剂(HOCI)是一种使用细胞溶质化学感受器的化学引诱剂”，于8月29日出现在PLOS Biology杂志上。

研究人员表示，由幽门螺旋杆菌引起的健康负担特别大，因为它感染了世界上大约一半的人口，在一些发展中地区感染率接近100%。这种细菌占据胃内的小口袋，称为胃腺，被认为可以保护它免受恶劣的胃环境影响。

幽门螺杆菌引起慢性炎症和胃溃疡。它是胃癌的主要危险因素，胃癌是全球最常见的癌症之一。

“研究这种特殊蛋白质的部分理由是，我们知道幽门螺杆菌对导致细菌能够感染和引起疾病的导航系统非常重要，”主要作者，大学博士后研究员Arden Perkins说。俄勒冈州。“如果我们来了解这种蛋白质的功能是什么，我们就有可能用一种新药来破坏它的功能。”

与大多数细菌一样，幽门螺旋杆菌使用特殊蛋白质来感知环境中的化学物质。这种被称为趋化性的过程允许它们调节它们的鞭毛以朝向或远离它们遇到的化合物游动。

该研究小组着手确定细菌如何应对漂白剂的存在，漂白剂是由体内白细胞产生的，是免疫系统如何对抗细菌的关键部分。

研究的共同作者，生物学教授兼UO分子生物学研究所成员Karen Guillemin说：“我们了解漂白传感的蛋白质机制非常重要。” “事实证明，这不是幽门螺杆菌专有的机器，它让我们深入了解其他具有相似蛋白质的细菌。”

工作开始于2。5年前，以确定TlpD蛋白的分子功能，研究人员知道TlpD蛋白参与调节细菌的鞭毛。他们知道TlpD是一种传感器分子，但不知道它可能是什么感知。为了找到未表征的蛋白质功能的底部，Perkins分离出TlpD蛋白和另外两种参与将分子信号传递给鞭毛的蛋白质。

“分离分子信号系统的组成部分让我们更清楚地了解发生了什么，”Guillemin说。

之前的研究表明，活性氧可能是TlpD 蛋白质感知的化合物，因此Perkins测试了不同的化合物，包括过氧化氢，超氧化物和漂白剂。令人惊讶的结果表明，当暴露于漂白剂时，TlpD产生引诱剂信号。

细菌性胃病原体Helicobacter pylori向充满漂白剂的针头游动。细菌使用一种名为TlpD(中心)的蛋白质来感知漂白剂作为引诱剂。图片来源：Arden Perkins

尽管细菌被有毒化学物质吸引似乎违反直觉，但使用活细菌的进一步研究证实，细菌在人体产生的浓度下不会受到漂白剂的伤害和吸引。

帕金斯和同事在反复进行实验和控制不同的解释之后，不能否认他们所看到的。

“这个项目从这个非常严谨的分子洞察开始，然后我们逐步思考这对细菌的行为意味着什么，”Guillemin说。“我们能够非常坚定地相信我们正在研究的这种现象在分子水平上是有意义的。”

通常，炎症期间产生的漂白剂有效杀死细菌。但幽门螺杆菌在炎症组织中使用几十年并不常见，显然没有被漂白剂根除。该研究小组认为，幽门螺旋杆菌可能被吸引到漂白剂中，作为定位和持续在胃腺体内的一种手段，胃腺体充满了白细胞，但却是细菌的关键储存器。

令人惊讶的是，研究人员发现，白细胞产生的有毒化合物可被解释为入侵细菌的吸引信号。

“我们知道，在感染过程中，细菌能够在炎症组织中存活数年和数年，因此这一结果表明它可能的一部分原因是被吸入炎症组织，”帕金斯说。“尽管那里可能含有高浓度的漂白剂，但它显然已经得到了足够的保护，能够承受这种环境。”

研究人员发现来自肠道沙门氏菌和大肠杆菌的TlpD样蛋白也能够检测到漂白剂，这表明漂白剂检测可能是许多类型细菌先前未被认识到的现象。

该研究最终可能导致新疗法破坏有害细菌感知其环境的能力，并可能对降低抗生素耐药性产生影响。

今天临床上使用的典型抗生素通过靶向细菌细胞壁等物质来杀死或防止细菌分裂。结果，细菌面临选择性压力以产生对这些药物的抗性以便存活。

在幽门螺杆菌的情况下，大约30%的感染对抗生素治疗具有抗性。Guillemin说，通过对工作机制的更透彻了解，研究人员可以开发出更有效的抗击细菌的方法。

“这可能是因为细菌克服一种只能使它们迷失方向的药物的选择压力较小，”Guillemin说。“到2050年，抗生素抗性细菌将会大量流行，因此真正需要考虑新策略。”