微生物“园艺”可以使口服疫苗更有效

数据表明，通过将针对细菌肠道感染的口服疫苗与无害细菌一起接种，可以使其更加有效。

尽管这项研究是在小鼠身上进行的，但研究人员希望它能引发针对这些细菌的疫苗设计的转变。

由大肠杆菌和沙门氏菌引起的耐药感染正在增加。这两种细菌通常都到达肠道，并且在发病前无症状携带，但针对这些细菌和其他细菌的疫苗很棘手，因为肠道免疫系统的工作方式与身体其他部位的免疫系统不同。

尽管存在针对霍乱和伤寒致病菌的口服疫苗，但这些疫苗针对的是许多其他致病细菌中不存在的毒素和外部受体。针对脊髓灰质炎病毒或轮状病毒等病毒的口服疫苗也通过不同的免疫机制起作用。

现在，研究人员已经确定了一个潜在的解决方案：将口服疫苗与无害细菌一起接种，这些细菌与危险的微生物竞争并帮助它们饿死。

细菌园艺

侵入人口稠密的微生物生态系统，即人类肠道，是致病细菌或致病细菌的关键第一步。

先前的研究表明，有些人的肠道菌群包括与病原菌株竞争并帮助控制它们的细菌。

例如，粪便移植，包括将健康人肠道中的细菌引入由耐药艰难梭菌引起的反复感染的人，也显示出作为一种治疗方法的前景。

由瑞士苏黎世联邦理工学院和牛津大学的 Emma Slack 教授领导的研究人员在《科学》杂志上撰文，想知道将这种方法与疫苗接种相结合是否会更有效。

“虽然我们可以用疫苗消灭病原菌，但我们需要无害的微生物来填补肠道生态系统中产生的生态位，才能取得长期成功，”Slack 说。

“这就像园艺。如果您想避免花园的某个区域杂草，则必须在除草后在那里种植其他植物。如果你让土壤空着，杂草就会重新长出来。

竞争对手菌株

创造合适的竞争对手菌株是第一个挑战。如果它们要成功地与病原微生物竞争，那么它们在尽可能相似的条件下生长至关重要。

细菌必须生活在肠道的同一部分，能够应对相同的酸度和氧气水平，并使用相同的营养物质。理想情况下，它们还应该生长得更快，并且与病原体足够不同，以至于疫苗引发的免疫反应也不会伤害它们。

该团队表明，可以通过仔细选择来识别高效的大肠杆菌竞争菌株，或者在基因工程的帮助下创造它们，就像他们对沙门氏菌竞争菌株所做的那样。

通过将这些细菌与针对大肠杆菌或一种沙门氏菌的口服疫苗一起递送，研究人员不仅防止了沙门氏菌的定植，还解决了已建立的大肠杆菌感染问题。在这两种情况下，疫苗接种或单独的无害细菌的影响较小。

抗菌危机

假设该方法在人体中对临床相关的细菌菌株有效，该方法的一个主要优点是它无需抗生素即可取代有害细菌。

它还应该对抗菌素耐药性细菌有效，这是一个日益严重的全球健康问题。

“我们可以想象这种类型的预防措施可能相关的几种情况，”Slack 及其同事说。

一种是在前往遥远的国家之前，那里有免疫系统没有准备好的细菌菌株在传播。“一般来说，我们在消灭人群中的有害和抗生素耐药菌株方面越成功，对每个人的健康就越好，”Slack 说。

该团队补充说，另一个目标是在手术干预之前从患者的肠道中消除病原菌或抗生素耐药细菌，这可能会“改变游戏规则，防止脆弱的人类患者出现侵袭性和日益耐多药的疾病”。

原则上，这种方法还可以通过霍乱和口服伤寒疫苗增强保护并提高群体免疫力。“但我们并不指望这种机制能帮助对抗病毒，”Slack 说。