您现在的位置是:首页 > 科学网站首页科学

科学家揭示了为什么小腹虫如此擅长通过肠道游泳

  • 科学
  • 2020-07-03 08:30:37
  • 来源:

研究人员解决了一个谜团,即为什么导致食物中毒的细菌能够在粘性液体(例如在肠内)中游动得更快。

这些发现可能会帮助科学家阻止细菌进入细菌的轨道,因为它们表明了细菌的身体形状和帮助其游动的成分如何彼此依赖才能发挥作用。这意味着对任何部位的破坏都可能阻止细菌进入肠道。

空肠弯曲菌每年导致数百万例食物中毒案件,而侵袭人体的关键一步是游过肠道的粘性(粘性)粘液层。研究人员观察到,空肠弯曲杆菌在粘性液体中的游动比在水等低粘性液体中的游动要快,但是直到现在,他们还不知道为什么。

现在,来自伦敦帝国理工学院,东京学院大学和得克萨斯大学西南医学中心的研究人员已经拍摄了空肠弯曲杆菌,以揭示其奥秘。他们的结果今天发表在PLOS Pathogens中。

空肠弯曲菌使用两条相对的尾巴(称为鞭毛)来帮助其移动。它在身体的两端都有鞭毛,可以旋转以推动自身通过液体。但是,对立的鞭毛使科学家感到困惑。

帝国理工大学生命科学系的共同第一作者埃利·科恩博士说:“细菌两端都有尾巴,这真是很奇怪,就像船的两端都有两个相对的马达。只有当我们观察到细菌在行动时,我们才能看到两条尾巴如何巧妙地协同工作,以帮助细菌在体内传播。”

该团队创建了具有荧光鞭毛的空肠弯曲杆菌菌株,并使用高速显微镜观察了它们游动时发生的情况。他们发现,细菌向前移动时会将其前鞭毛包裹在螺旋状的身体上,这意味着两个鞭毛都指向同一方向并提供统一的推力。

为了改变方向,他们改变了将鞭毛包裹在身上的方法,从而能够快速旋转180度,并有可能从狭窄的空间逃脱。

他们还发现,通过粘性液体游泳时,包裹鞭毛的过程会更容易。粘性有助于将前鞭毛推回身体周围。在粘稠度较低的液体中,鞭毛都无法包裹在体内。

帝国理工大学生命科学系的首席研究员Morgan Beeby博士说:“我们的研究用一块石头杀死了两只鸟:在着手了解空肠弯曲杆菌如何运动的过程中,我们解决了明显的悖论,即它如何在一只鸟中游泳。反向鞭毛的方向,以及如何在粘性较高的液体中更快地游泳。

“除了解决一些长期存在的谜团之外,这项研究还可以帮助研究人员针对空肠弯曲杆菌的任何相互联系的结构,从而找到一种预防空肠弯曲杆菌感染的新方法。”

研究还表明,细菌体的螺旋形状对于允许鞭毛包裹其至关重要,这表明了这两种成分如何相互依赖。这增加了该团队以前的工作,该工作显示了驱动鞭毛的“马达”部分是如何相互依赖的,没有其他部分就无法工作。

Top