尿路感染揭示了宿主易感性和细菌基因表达之间相互作用的重要性

在寻找引起尿路感染的大肠杆菌的定义特征时，比较转录组学和感染模型显示感染取决于宿主环境和细菌中的基因表达水平。

大约50%的女性在其生命中的某些时候会患上尿路感染(UTI)。对于另外20%的感染，感染将至少复发一次 - 有时甚至每隔几个月复发一次。UTI最常由大肠杆菌菌株引起，这些菌株统称为致病性大肠杆菌(UPEC)，但UPEC感染膀胱的特征定义不明确。

为了更好地了解UTI并可能提供新的治疗策略，一组研究人员分析了从14名患有复发性UTI的女性中抽取的43株大肠杆菌，并发现感染取决于个体宿主的易感性以及细菌如何表达其基因。这种关于感染的新观点也可能适用于缺乏明确遗传特征的其他病原体。该研究发表在“ 科学转化医学”上，由华盛顿大学研究生Henry Schreiber IV和Broad研究所访问科学家，传染病和微生物组计划高级研究科学家Jonathan Livny领导，该组织领导人Ashlee Earl领导该研究。细菌基因组学组和华盛顿大学的Scott Hultgren。

为了研究样品UPEC在受控环境中如何很好地感染宿主，研究人员测试了实验室小鼠中21株菌的毒力。该团队看到了一系列感染严重程度 - 但有一些令人惊讶的结果。

先前对UPEC的研究已经确定了被认为能够使大肠杆菌具有定殖膀胱定殖能力的基因。然而，许多严重感染小鼠模型的大肠杆菌菌株缺失了这些毒力基因，其中一些菌株胜过那些具有大量基因的菌株。研究结果表明，这些无毒力因子的作用在大肠杆菌感染膀胱的多种策略中只有一种很重要。

进一步的比较基因组和转录组学分析显示感染严重性与几乎所有大肠杆菌共有的某些基因的表达水平相关，包括涉及运动和营养利用的基因。研究人员表示，影响基因表达而不是蛋白质编码潜能的序列变异似乎是无毒性的关键驱动因素。

另外，当在第二小鼠模型中测试时，一些成功感染第一小鼠的UPEC菌株导致不太严重的结果。基于这些发现，研究小组提出了一种新的发病机制模型，其中宿主和UPEC菌株的每种组合是细菌无毒性潜力和宿主易感性的独特配对 - 并且该配对的相容性最终决定UTI结果，包括严重性。

因此，两名患有UTI的女性可能会因类似或完全不同的细菌而感染，并且由于遗传，行为，病史等方面的差异，导致一人患有UTI的大肠杆菌菌株可能不会使另一个人生病。或其他环境特征。这种综合分析方法为使用多种探究角度的未来研究奠定了基础，以更好地了解宿主和病原体之间复杂的舞蹈。

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