生物谷肠道会议专访---Vanessa Sperandio Professor, Ph.D.

原标题:生物谷肠道会议专访---Vanessa Sperandio Professor, Ph.D.

2018(第四届)肠道微生态与健康国际研讨会即将于3月30-31日在上海富悦大酒店召开，正值元宵佳节，小编有幸在会前采访到了此次会议的大会外籍嘉宾Vanessa教授，并且本次她的演讲题目为：Enterohemorrhagic E. coli (EHEC) sings: pour some sugar on me作为微生物领域的资深专家，快来听听她怎么说吧。

美国德克萨斯大学达拉斯西南医学中心微生物系和生物化学系教授

2013年，Vanessa当选为美国微生物科学院院士。

2014年从葛兰素史克Discovery Fast Track挑战中胜出。

2015年，她获得了2015 Eli Lilly and Co.-Elanco Research Award 研究奖。

生物谷：我们了解到您是研究肠道病原菌与宿主识别以及干预机制的， 如enterohemorrhagic E. coli (EHEC)， 您可以简要阐述一下您的主要研究成果吗？

Vanessa：我的研究专注于哺乳动物宿主、有益微生物和入侵细菌病原体之间的化学、压力和营养信号。本实验室的研究人员主要研究细菌细胞如何感知几种哺乳动物的激素，从而进行以宿主和生态位适应为目的的、细菌转录的重新调控和重新编程。我们还发现了一些哺乳动物激素的细菌受体，并提出观点：入侵的病原体“劫持”了这些内在生态系统间的信号系统以促进毒力的表达。我们也将这些基本的科学概念转化为策略，以开发新的抗微生物治疗方法。

生物谷： 肠道定植菌是如何发展为致病菌的？对于肠道定植菌发展为致病菌中起主要作用的因子（比如粘附蛋白、菌毛等编码基因）是什么？

Vanessa：病原体编码几种粘附素、特异性分泌系统（如：第三类分泌系统和毒素）的基因。这一“编码”机制赋予了它们致病的可能。

肠杆菌科细菌包括一大群生物性状相似的革兰阴性无芽胞杆菌，其中部分为致病菌，如：沙门菌属、志贺菌属等; 志贺菌借菌毛及相关结构的协同粘附在回肠末端和结肠的粘膜上皮细胞表面， 继而进入在上皮细胞内增殖， 并释放毒素。

肠道菌群间接地对肠道机械屏障起到保护作用。肠道粘膜上皮的完整性及正常的再生能力是机械屏障的结构基础。肠道菌群在肠道粘膜上皮的增殖和修复过程中起到了关键作用。此外，肠道菌群与粘液层形成了互利共存的关系，粘液层为专性厌氧菌提供了良好的生态环境，可促进其生长，而益生菌可以促进肠道黏蛋白的分泌，并抑制大肠杆菌、产气荚膜梭菌等有害菌对粘液、上皮的黏附。

生物谷：您发现细菌感受环境的压力是通过组氨酸传感激酶histidine sensor kinases (HKs)， 这是一个广谱的信号通路吗？如何参与肠道微生态环境下的调节?

Vanessa：在细菌中，组氨酸传感激酶通路是一个广谱信号通路。细菌通过这些激酶感知环境的刺激，重新调控基因的表达，这样细菌就能适应不同的环境和生态系统。

肾上腺素和去甲肾上腺素在哺乳动物的应激反应中起着重要作用。哺乳动物通过G蛋白偶联受体利用肾上腺素，而细菌则通过组氨酸传感激酶利用这些激素。细菌的组氨酸残基感知到一个明确的环境刺激后，组氨酸传感激酶自动磷酸化，然后启动一个复杂的信号级联反映来调控细菌内的基因表达。我们还发现了QseC和QseE细菌肾上腺素能受体。我们还发现，除了感知这些宿主激素外，QseC还能捕捉到细菌的化学信号，即由正常胃肠道微生物群产生的自诱导-3（AI-3）。QseC传感器是细菌和宿主信号的受体，在生化水平上整合细菌宿主信号。重要的是，QseC同源蛋白质至少存在于其他25种重要的人类和植物病原体中。

生物谷：您也在做一些转化医学方面的工作， 如从15000个小分子化合物库里筛选细菌的QseC受体拮抗剂， 目前进展如何， 已经推进到临床了吗？后续有何打算？

Vanessa：我们有特异性的QseC抑制剂，可以阻断肠出血性大肠杆菌、沙门氏菌在体外和小鼠中感染的毒性，以及尿道致病性大肠杆菌、假单胞菌属和克雷伯菌属生物膜的形成。这些抑制剂能抑制病原体毒力的表达，帮助免疫系统战胜病原体。

最近，我们开发了一种非常有效的小分子QseC拮抗剂（含铅化合物LED209）。这种化合物对细菌的QseC受体具有高度选择性，它不作用于哺乳动物肾上腺素能受体，对哺乳动物细胞无害。LED209（仅在5pM的浓度下）有效阻断了QseC对肾上腺素和去甲肾上腺素的识别，在感染动物体内外成功阻断了肠出血性大肠杆菌、沙门氏菌和土拉热弗朗西斯菌的毒力基因表达和致病过程。但它不影响病原体的生长，这可能导致更温和的进化压力，最终使得细菌产生耐药性。在这种抗菌药物开发过程中，QseC拮抗剂会混淆细菌与宿主之间的信号，它不像抗生素，不会杀死细菌或阻碍细菌的生长。因此，QseC拮抗剂应被视为细菌致病性（抗毒性药物）的阻滞剂，而非抗生素。

生物谷：我们知道美国的国家微生物组计划已于2016年启动，您是否有参与到这一计划？ 有没有您认为比较好的研究肠道微生物的方法或技术推荐给中国的科研工作者？

Vanessa：2007年底美国NIH投入1.15亿美元启动了“人类微生物组计划”；2016年5月13日，美国白宫宣布启动“国家微生物组计划”，计划在财政年度2016-2017间准备投入1.21亿，其中包括来自美国NIH的2000万资助，美国国家科学基金会 (NSF)1600万资助，NASA的1250万资助，美国能源部的1000万资助，以及美国农业部的2390万美元的资助。这一项目目的在于通过分析人体内外，植物和其它生态系统中微生物，更好的了解这些生物在人体和环境健康中扮演的重要角色。“这对于该领域的研究人员来说，是一个值得庆祝的伟大日子”。

对于肠道微生物的监测来说，这些方法与测序和代谢组学密切相关。这一领域正在朝向作用机制发展，这种作用机制包括细菌和老鼠的遗传操作，以及老鼠感染模型的使用。

是不是还没有听过瘾呢？参加本次会议就能满足您的满满求知欲！

本次会议不仅给各位邀请到了樊代明院士、邓子新院士、贾伟教授、房刚教授、冉志华主任、于君教授、蔡英杰教授、Michelle McGuire Professor等等总共28名嘉宾！

并且，本次会议更会成立“中国肠微生态—疾病整合联盟”，热爱肠道研究的你一定不能错过！

同时，本次会议会在会前开设方案设计研习班，针对有临床研究需求的科研工作者、临床医生提供专业培训，旨在协助提高临床科研水平。培训内容注重实效，采取专家授课及案例讨论的形式开展。

教您如何围绕领域特点进行课题方案设计，根据消化领域临床研究不同的临床研究类型，为大家从研究选题、研究类型与设计要点以及数据统计进行讲解和探讨，并结合消化领域前沿成果案例进行解读，希望通过系统授课和实例示范，解决临床研究创新性提炼、研究设计、临床数据的收集与整理、临床研究问题的发现、创新性问题的提出，以及临床研究规范解读等一些列实际问题。