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《國際要聞》創新3D聚合凝膠模型助攻胃幽門桿菌致病機轉與治療方針
2023-06-06

※佛羅里達州立大學開發了3D模型,研究胃幽門螺旋桿菌如何在粘稠的液體中移動,盼能找出抗生素以外的治療方法。(Photo credit: Florida State University and Prof. Hadi Mohammadigoushki and Kourosh Shoele)

佛羅里達州立大學(Florida State University)的研究團隊開發了3D模型,研究胃幽門螺旋桿菌如何在粘稠的液體中移動。胃幽門螺旋桿菌可以引起腸胃道潰瘍,甚至癌症,它通過腸道黏液層移動,到達腸壁。使用抗生素會產生副作用,並可能導致抗藥性,因此這個研究團隊正在研究這個細菌如何透過黏液導航,期望能找到新的治療目標,進而破壞胃幽門螺旋桿菌的活動。研究團隊建立的這個細菌模型,將其置於高黏度聚合物凝膠中,然後模仿其運動以了解更多細菌資訊。

胃幽門螺旋桿菌存在於腸道中,引起從潰瘍到癌症等各種疾病。簡單地使用抗生素治療可以奏效,但胃幽門螺旋桿菌卻很難以被根除,而且治療可能產生副作用。此外,有鑑於抗藥性的不斷發展,找到抗生素的替代品符合人類的長期利益。

這個研究團隊正在模擬胃幽門螺旋桿菌穿越腸道黏液層時的運動情況,這是它致病的一個關鍵步驟,如果我們能夠更好地了解它,就可能找出更好的治療方式。這個細菌有一個類似開瓶器的尾巴,用來在黏性物質中推進。

「全世界的人都用抗生素治療潰瘍,因為抗生素能殺死細菌,但是抗生素卻是一把雙面刃。如果我們了解這些細菌是如何移動的,我們就可以努力為治療提供其他更好的解決方案。」這項研究的共同計畫主持人Hadi Mohammadigoushki副教授說道。

為了實現這個目標,研究團隊建立了一個模型細菌,並將其放入一個高黏度的聚合物凝膠中,作為腸道黏液的替代物。然後他們使用磁場來旋轉這個模型,創造出一個真實的胃幽門螺旋桿菌式的運動,並使用追蹤和成像技術來描述運動的特點。

「我們發現,如果尾部推進力太弱,細菌就會一直卡在凝膠中。如果力量足夠強大,它可以穿透凝膠層。這有點像是在固體牆壁上鑽一個螺絲。如果你的鑽頭不夠強,而且沒有足夠的力量推動螺絲,它就不會穿透牆壁,但如果有適當的力量,它就可以突破。」Hadi Mohammadigoushki副教授解釋道。

「如果我們了解細菌是如何成功地移動來攻擊我們的身體,我們就可以利用這些資訊來做任何我們可以想像的事情。」參與這項研究的另一位共同主持人Kourosh Shoele助理教授說道。

(來源:Medgadget 生策中心編譯)

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