哺乳動(dòng)物的腸道為數(shù)以萬(wàn)億計(jì)的細(xì)菌提供了天然的棲息之所。然而,這些細(xì)菌要想長(zhǎng)期留存在這里也面臨著挑戰(zhàn),它們必須對(duì)抗一波波腸道蠕動(dòng)的外排力量。
美國(guó)華盛頓大學(xué)的Spaulding等發(fā)現(xiàn),一種腸內(nèi)的共生菌-尿路致病性大腸桿菌(UPEC)之所以能待在腸道內(nèi),靠的是細(xì)菌上伸出的細(xì)絲狀蛋白復(fù)合物——菌毛,菌毛促使UPEC附著于腸壁上。而且,他們還發(fā)現(xiàn)一種小分子甘露糖苷可以抑制這種粘附,從而清除致病菌,起到抗感染的作用。
UPEC是腸內(nèi)的一種共生菌,但在膀胱內(nèi)就是致病菌,可導(dǎo)致尿路感染。UPEC定植于腸道,散布在糞便中。如果它們隨糞便到達(dá)尿道周圍區(qū)域,那么這種細(xì)菌就可以沿著尿道上行,導(dǎo)致尿路感染。
菌毛末端的黏附素,與宿主細(xì)胞表面蛋白或脂質(zhì)上的聚糖相結(jié)合,從而讓細(xì)菌粘附在宿主細(xì)胞上。Spaulding等證實(shí):每種菌毛所結(jié)合的宿主蛋白聚糖不同——1型黏附素與含D-甘露糖的聚糖結(jié)合,而F17樣黏附素會(huì)結(jié)合到“O-鏈接”聚糖。其中,1型菌毛對(duì)于膀胱定植至關(guān)重要,而F17樣菌毛的作用僅限于腸道。
M4284是一種甘露糖苷,這種小分子與1型菌毛黏附素的親和力是D-甘露糖的10萬(wàn)倍。Spaulding等發(fā)現(xiàn),小鼠口服M4284后,腸內(nèi)UPEC的定植大大減少,而且促使了膀胱UPEC感染被清除,因?yàn)镸4284直接干擾了1型菌毛和膀胱上皮細(xì)胞的相互作用。