沙门氏菌主要存在于受污染的生食中，能导致人类肠胃不适。尽管我们的免疫系统会发挥最大努力去消灭它，但沙门氏菌仍能在消化道中茁壮成长。近日，加州大学Irvine分校的研究人员已经发现了沙门氏菌在消化道中茁壮成长的机理。
他们的发现有助于解释为什么沙门氏菌是难以清除的，并指出可能的治疗新方法。沙门氏菌感染后，大多数人会有腹泻、发烧和腹部绞痛症状。这些症状会长达七天直到感染得到解决。
UCI助理教授、微生物学和分子遗传学研究员Manuela Raffatellu和他的同事发现了沙门氏菌生存的一种新的分子机制。他们的研究结果发表在三月的Cell Host & Microbe杂志上。
病原体如沙门氏菌能通过从机体获得金属离子如锌，进而蓬勃生长并导致人类疾病。机体的免疫反应是用包括钙卫蛋白在内的抗菌蛋白进入感染区，以便钙卫蛋白清除锌离子。缺乏足够的这一重要元素（锌等金属离子），大多数病原体将最终死亡。
然而，Raffatellu的研究小组发现该沙门氏菌通过表达特定的转运蛋白能克服这种免疫反应，尽管消化道中可利用的钙卫蛋白的数量减少了，但该转运蛋白能使细菌获得锌。这一独特的机制，让沙门氏菌继续增殖。
同时钙卫蛋白能通过不经意间杀死微生物来促进沙门氏菌继续生长，这些微生物通常居住在肠道内，帮助免疫系统抵抗致病菌。
Raffatellu说：“我们正开着手研究病原体如沙门氏菌逃避我们的天然防御能力，最终导致我们生病的更多的有关机制。鉴于此，如果我们能阻止沙门氏菌获得锌和其它金属离子，就可以制订治疗策略对抗这种感染”。
此外，她说新发现可能对其他疾病如炎症性肠病和结肠癌有意义，炎症性肠病和结肠癌等疾病也能检测到这种高水平的钙卫蛋白。
该研究由国立卫生研究院赞助支持，研究人员还有范德比尔特大学的Janet Z. Liu 、Stefan Jellbauer、Adam Poe、Vivian Ton、Michele Pesciaroli、Martin Hosking、Robert A. Edwards、UCI的homas E. Lane 、Thomas Kehl-Fie、Nicole A. Restrepo、Walter J. Chazin和Eric P. Skaar、罗马大学的Andrea Battistoni、德国明斯特大学的Thomas Vogl和Johannes Roth、罗马高级卫生研究所Paolo Pasquali等人。（生物谷：Bioon）
doi:10.1016/j.chom.2012.01.017
PMC:
PMID:
Zinc Sequestration by the Neutrophil Protein Calprotectin Enhances Salmonella Growth in the Inflamed Gut
Janet Z. Liu, Stefan Jellbauer, Adam J. Poe, Vivian Ton, Michele Pesciaroli, Thomas E. Kehl-Fie, Nicole A. Restrepo, Martin P. Hosking, Robert A. Edwards, Andrea Battistoni et al.
Neutrophils are innate immune cells that counter pathogens by many mechanisms, including release of antimicrobial proteins such as calprotectin to inhibit bacterial growth. Calprotectin sequesters essential micronutrient metals such as zinc, thereby limiting their availability to microbes, a process termed nutritional immunity. We find that while calprotectin is induced by neutrophils during infection with the gut pathogen Salmonella Typhimurium, calprotectin-mediated metal sequestration does not inhibit S. Typhimurium proliferation. Remarkably, S. Typhimurium overcomes calprotectin-mediated zinc chelation by expressing a high affinity zinc transporter (ZnuABC). A S. Typhimurium znuA mutant impaired for growth in the inflamed gut was rescued in the absence of calprotectin. ZnuABC was also required to promote the growth of S. Typhimurium over that of competing commensal bacteria. Thus, our findings indicate that Salmonella thrives in the inflamed gut by overcoming the zinc sequestration of calprotectin and highlight the importance of zinc acquisition in bacterial intestinal colonization.
