In vivo commensal control of Clostridioides difficile virulence.
In vivo commensal control of Clostridioides difficile virulence.
复制标题
艰难梭菌毒力的体内生物学控制。
DOI：
10.1016/j.chom.2021.09.007
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发表时间：
2021-11-10
影响因子：
30.3
通讯作者：
Bry L
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Girinathan BP;DiBenedetto N;Worley JN;Peltier J;Arrieta-Ortiz ML;Immanuel SRC;Lavin R;Delaney ML;Cummins CK;Hoffman M;Luo Y;Gonzalez-Escalona N;Allard M;Onderdonk AB;Gerber GK;Sonenshein AL;Baliga NS;Dupuy B;Bry L
利用系统生物学方法，我们说明了新陈代谢不同的梭状芽胞杆菌如何通过调节病原体的定植、生长和毒力来影响宿主生存，从而保护或加重小鼠的艰难梭菌感染。用氨基酸发酵菌双酵母菌定植的灵生菌小鼠在感染后存活下来，疾病严重程度降低，而定植于丁酸盐生产菌沙丁酸梭菌的小鼠死亡更快。系统的体内分析揭示了每个共生体如何改变肠道营养环境，以调节病原体的新陈代谢、基因调控网络和毒素生产。口服双酵母菌可以像单克隆动物一样，将传统的克林霉素治疗的小鼠从致死性艰难梭菌感染中拯救出来，从而支持这种共生物种的治疗潜力。我们的发现为使用系统生物学方法定义体内宿主-共生-病原体相互作用来对抗艰难梭菌疾病的机械信息疗法奠定了基础。Girinathan等人的研究成果。定义了复杂的机制，通过这些机制，单个肠道共生菌限制或恶化艰难梭菌的致病性。对代谢学、元转录和表型结果的综合、高分辨率分析确定了体内复杂的微生物间相互作用，以描绘共生菌如何独特地塑造肠道环境以影响微生物计划，这可能会启发细菌治疗方法。
Leveraging systems biologic approaches, we illustrate how metabolically distinct species of Clostridia protect against or worsen Clostridioides difficile infection in mice by modulating the pathogen’s colonization, growth, and virulence to impact host survival. Gnotobiotic mice colonized with the amino acid fermenter Paraclostridium bifermentans survive infection with reduced disease severity, while mice colonized with the butyrate-producer, Clostridium sardiniense, more rapidly succumb. Systematic in vivo analyses revealed how each commensal alters the gut nutrient environment to modulate the pathogen’s metabolism, gene regulatory networks, and toxin production. Oral administration of P. bifermentans rescues conventional, clindamycin-treated mice from lethal C. difficile infection in a manner like that of monocolonized animals, thereby supporting the therapeutic potential of this commensal species. Our findings lay the foundation for mechanistically informed therapies to counter C. difficile disease using systems biologic approaches to define host-commensal-pathogen interactions in vivo. Girinathan, et al. defines complex mechanisms by which individual gut commensals limit or worsen Clostridioides difficile pathogenicity. Integrated, high-resolution analyses of metabolomic, meta-transcriptomic and phenotypic outcomes identify complex inter-microbe interactions in vivo to delineate how commensals uniquely shape the intestinal environment to impact microbial programs, which may enlighten bacteriotherapeutic approaches.
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DOI：
10.1093/bioinformatics/btu638
发表时间：
2015-01-15
期刊：
Bioinformatics (Oxford, England)
影响因子：
--
作者：
Anders S;Pyl PT;Huber W
通讯作者：
Huber W
影响因子：
3.1
作者：
Allegretti JR;Marcus J;Storm M;Sitko J;Kennedy K;Gerber GK;Bry L
通讯作者：
Bry L
DOI：
10.1073/pnas.0800199105
发表时间：
2008-05-06
影响因子：
11.1
作者：
Bosak, T.;Losick, R. M.;Pearson, A.
通讯作者：
Pearson, A.
影响因子：
2.2
作者：
Belzer, C.;Liu, Q.;Bry, L.
通讯作者：
Bry, L.
影响因子：
6.4
作者：
Dembek M;Barquist L;Boinett CJ;Cain AK;Mayho M;Lawley TD;Fairweather NF;Fagan RP
通讯作者：
Fagan RP