哺乳動物的腸道為數(shù)以萬億計的細菌提供了天然的棲息之所。然而,這些細菌要想長期留存在這里也面臨著挑戰(zhàn),它們必須對抗一波波腸道蠕動的外排力量。
美國華盛頓大學的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),靠的是細菌上伸出的細絲狀蛋白復合物——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尿道周圍區(qū)域,那么這種細菌就可以沿著尿道上行,導致尿路感染。
菌毛末端的黏附素,與宿主細胞表面蛋白或脂質(zhì)上的聚糖相結(jié)合,從而讓細菌粘附在宿主細胞上。Spaulding等證實: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樣黏附素會結(jié)合到“O-鏈接”聚糖。其中,1型菌毛對于膀胱定植至關重要,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,因為M4284直接干擾了1型菌毛和膀胱上皮細胞的相互作用。