益生菌如乳酸菌的存在改变了肠道内的环境，迫使酵母菌白色念珠菌改变其代谢，使其感染性降低。通过这种方式，益生菌可以遏制或防止真菌感染在肠道中的传播。莱布尼茨天然产物研究和感染生物学-Hans Knöll研究所（Leibniz- HKI）的研究人员也发现，肠道细胞积极促进细菌生长，以保护自己免受真菌的侵害。研究结果发表在Nature Communications杂志上。
https://doi.org/10.1038/s41467-022-30661-5
白色念珠菌天然地在人体定殖，特别是在肠道中很常见。通常这是一种良性的定殖，因为免疫系统和健康的肠道微生物群可以控制它。然而，如果微生物群失衡或免疫系统严重受损，白色念珠菌就会进入血液循环。这可能会危及生命，尤其是对重症监护室免疫功能低下的人。
白色念珠菌（黄色）在分化的肠上皮细胞上形成菌丝（蓝色表示核，紫色表示F-肌动蛋白）。资料来源：Raquel Alonso-Roman / Leibniz-Hki
Leibniz-HKI的研究人员发现，人类肠道细胞在对抗白色念珠菌引起的真菌感染方面发挥着重要作用。第一作者Raquel Alonso-Roman解释说：“肠道细胞滋养乳酸菌，乳酸菌因此繁殖，反过来剥夺酵母菌的营养物质。” 新的环境迫使白色念珠菌适应其新陈代谢，使其缺少某些特征，降低其传染性。在肠道中添加益生菌可以在酵母菌、乳酸菌和其他微生物群之间建立平衡，从而恢复健康。
白色念珠菌的感染，例如外阴阴道感染，已经被乳酸菌成功治疗。微生物致病机制部分负责人Bernhard Hube解释说：“我们已经知道，乳酸细菌尤其可以抵消真菌感染，防止甚至杀死真菌。我们的工作现在解决了“如何”的问题。
在细胞培养基中生长时，白色念珠菌会从菌丝切换到酵母。资料来源：Raquel Alonso-Roman / Leibniz-Hk
研究人员与该研究所的系统生物学家合作，开发了可以预测鼠李糖乳杆菌（Lactobacillus rhamnosus ）在遇到白色念珠菌时的表现如何的计算机模型。Leibniz-HKI的青年研究员Mark Gresnigt解释说：“使用先前研究的数据，我们的计算机模型可以预测乳酸细菌将繁殖并最终抵消白色念珠菌。”然而，随后在实验室的实验表明，细菌并没有像预期的那样在传统培养基中繁殖。Gresnigt继续说：“只有当我们添加肠上皮细胞时，乳酸菌才开始繁殖。”研究人员与同样在Leibniz-Hki的Slavena Vylkova的青年研究小组一起，找出了酵母菌真菌如何改变其代谢以适应新环境。由于肠道中不再有足够的营养素，因此白色念珠菌的基因活性进行了调整，这使酵母菌真菌感染力降低而不再能够损害肠道细胞。
这项研究的结果在对抗危及生命的真菌感染方面迈出了重要的一步。Hube解释说：“我们想知道益生菌是如何对抗感染的。有了这些知识，我们也许能够制定措施来防止这种真菌的感染。这个想法是在不使用益生菌的情况下，用益生菌的方式影响真菌。” 他还说到：“尤其是在免疫功能不全的患者中，使用活菌作为治疗手段通常太危险了。”
人类、动物和环境中微生物的平衡和失衡是 Balance of the Microverse Cluster of Excellence and the Collaborative Research Center FungiNet的研究焦点，且这项工作受该中心支持。
原文：Alonso-Roman R, Last A, Mirhakkak MH, Sprague JL, Möller L, Großmann P, Graf K, Gratz R, Mogavero S, Vylkova S, Panagiotou G, Schäuble S, Hube B, Gresnigt MS (2022) Lactobacillus rhamnosus colonisation antagonizes Candida albicans by forcing metabolic adaptations that compromise pathogenicity. Nature Communications, doi: 10.1038/s41467-022-30661-5
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