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 一項(xiàng)新的研究顯示，尿液酸度（以及與飲食相關(guān)的小分子的存在）可以影響尿路中的細(xì)菌繁殖。這項(xiàng)研究在華盛頓大學(xué)（圣路易斯）醫(yī)學(xué)院進(jìn)行，它或許對(duì)治療尿路感染有意義，尿路感染是世界上最常見(jiàn)細(xì)菌感染之一。

該研究刊登于6月26日出版的《生物化學(xué)雜志》。

尿路感染(UTIs)通常由一株細(xì)菌——大腸桿菌（E. coli）引起，長(zhǎng)期以來(lái)醫(yī)生依靠抗生素殺死該微生物。但是隨著細(xì)菌對(duì)這些藥物的抗藥性不斷增加，促使研究人員開(kāi)始尋找替代治療策略。

“許多醫(yī)師會(huì)告訴你，他們看到一些患者特別容易受到尿路感染的影響，”文章的資深作者Jeffrey P. Henderson說(shuō)，他是一名醫(yī)學(xué)博士、哲學(xué)博士和醫(yī)學(xué)助理教授。“我們常常不知道為什么某些人似乎容易感染復(fù)發(fā)性UTIs，我們有便宜的抗生素，它們對(duì)這種感染很有效。但在過(guò)去的10-15年里，我們看到，很多對(duì)這類(lèi)藥物具有抗性的細(xì)菌的感染大幅增加。”

鑒于此，Henderson和他的團(tuán)隊(duì)，包括第一作者Robin R. Shields-Cutler和Henderson實(shí)驗(yàn)室的一名研究生，開(kāi)始對(duì)探究身體如何自然地與細(xì)菌感染作斗爭(zhēng)感興趣。他們?nèi)斯づ囵B(yǎng)了健康受試者尿樣中的大腸桿菌，留意個(gè)體尿樣利用一種關(guān)鍵的免疫蛋白抑制細(xì)菌生長(zhǎng)方面的主要區(qū)別。

“我們按照這些尿樣是允許還是抑制細(xì)菌生長(zhǎng)將其分為兩組，” Henderson說(shuō)。“然后我們問(wèn)道，抑制細(xì)菌生長(zhǎng)的尿樣有什么特別之處？”

與允許細(xì)菌容易生長(zhǎng)的尿樣相比，阻止細(xì)菌生長(zhǎng)的尿樣給予這種關(guān)鍵蛋白質(zhì)更多的活性支持，身體自然產(chǎn)生這些蛋白質(zhì)對(duì)感染做出反應(yīng)。這種蛋白質(zhì)被稱(chēng)為噬鐵蛋白，過(guò)去的研究已表明它通過(guò)搶奪細(xì)菌的鐵離子幫助身體與感染做斗爭(zhēng)，鐵離子是細(xì)菌生長(zhǎng)必要的一種礦物質(zhì)。過(guò)去的研究數(shù)據(jù)促使研究人員們想問(wèn)，這些健康受試者的一些特征是否與噬鐵蛋白的效力有關(guān)。

“年齡和性別已被證明不是主要因素，”Shields-Cutler說(shuō)。“在我們所有的衡量因素中，兩組之間唯一不同的是酸堿度，即尿液是酸性還是堿性。”

Henderson說(shuō)，傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的觀點(diǎn)認(rèn)為酸性尿液更利于抑制細(xì)菌生長(zhǎng)。但是他們的研究結(jié)果令人感到驚奇，因?yàn)榕c酸性尿樣相比，尿樣酸性較低、接近中性酸堿度或純水時(shí)，噬鐵蛋白表現(xiàn)出更高活性，更利于抑制細(xì)菌生長(zhǎng)。

重要的是，研究人員也表示，他們可以?xún)H僅通過(guò)調(diào)節(jié)酸堿度促進(jìn)或抑制尿液中的細(xì)菌生長(zhǎng)，這一發(fā)現(xiàn)對(duì)治療患者的UTIs有意義。

“醫(yī)師非常擅長(zhǎng)調(diào)節(jié)尿液酸堿度，”為UTIs患者進(jìn)行治療的Henderson說(shuō)。“例如如果你服用Tums藥，尿液的酸性就會(huì)降低。但是在這里酸堿度并不是全部的情況。人體內(nèi)很多小分子形式的廢物最終通過(guò)尿液排出體外。尿液是一個(gè)極其復(fù)雜的介質(zhì)，它可以通過(guò)飲食、個(gè)體基因和許多其他因素發(fā)生改變。”

在對(duì)尿樣中幾千種化合物進(jìn)行分析后，研究人員斷定，隨個(gè)人飲食而變化的被稱(chēng)為芳香族化合物的小代謝分子的存在，也會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌生長(zhǎng)的變化。抑制細(xì)菌生長(zhǎng)的尿樣含有更多的芳香族化合物，而允許細(xì)菌生長(zhǎng)的尿樣中這種芳香族化合物含量較少。

Henderson和他的同事們猜想，至少這些芳香族化合物是好的鐵結(jié)合劑，有助于搶奪細(xì)菌的鐵離子。或許有些出人意料的是，這些分子并不是由人類(lèi)細(xì)胞產(chǎn)生，而是由人的腸道微生物在處理膳食中的食物時(shí)產(chǎn)生的。

“我們的研究表明，人體免疫系統(tǒng)利用膳食植物化合物來(lái)抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，”Henderson說(shuō)。“我們確定了一個(gè)感興趣的化合物清單，這些化合物很多都與特定膳食化合物和腸道微生物有關(guān)。”

的確，他們的研究結(jié)果涉及其他可能的膳食干預(yù)中的蔓越莓。Shield-Cutler指出，很多研究將蔓越莓作為UTI的治療方法對(duì)其提取物或汁液進(jìn)行分析，但結(jié)果并不一致。

“很可能，蔓越莓要與尿液酸度降低的治療相結(jié)合或許更有效，”Henderson說(shuō)。“即使那樣，或許蔓越莓只對(duì)腸道微生物正常的人有作用。”

調(diào)查人員也研究了細(xì)菌抵抗人體自然免疫的策略。大腸桿菌產(chǎn)生一種稱(chēng)為腸桿菌素的化合物，這種化合物強(qiáng)有力地與宿主的鐵離子結(jié)合從而將宿主的鐵離子偷走。新的研究表明，腸桿菌素特別容易與尿液中的鐵離子結(jié)合。因此，找到阻止它們結(jié)合的方法可能為開(kāi)發(fā)抗微生物藥物提供新的機(jī)會(huì)，這些新藥與傳統(tǒng)抗生素作用原理很不同。

研究人員說(shuō)，這一研究有很多未來(lái)的發(fā)展方向，包括研究更多細(xì)節(jié)來(lái)控制是身體還是細(xì)菌在鐵爭(zhēng)奪中獲勝，以及探索他們的健康受試者的腸道微生物的具體細(xì)節(jié)。