研究人员发现，C.diff使用有毒化合物来促进生长优势

病原体C.diff是与医疗保健相关的感染性腹泻的最常见原因，它可以使用一种杀死人类肠道内驻留微生物的化合物来生存和生长，使其在感染的肠道中具有竞争优势

范德比尔特大学医学中心的研究人员领导的一个团队发现了艰难梭菌如何将可能来自西兰花等食物的有毒化合物4-硫脲转化为可用的营养素。他们的研究结果于3月25日发表在《细胞宿主与微生物》杂志上，加深了对C.diff感染分子驱动因素的理解，并指出了新的治疗策略

根据美国疾病控制和预防中心的数据，C.diff每年在美国造成约50万例感染。增加C.diff感染风险的因素包括使用抗生素、年龄超过65岁以及最近在医院和其他医疗机构住院

与其他病原体一样，C.diff必须获得营养才能生存和生长

该研究的第一作者Matthew Munneke说：“我们有兴趣了解C.diff在感染期间所需的营养物质，以及你吃的东西如何影响C.diff在肠道中吃的东西。”Matthew Munnek是一名研究生，与Ernest W.Goodpasture病理学教授、范德比尔特感染、免疫学和炎症研究所所长Eric Skaar博士、公共卫生硕士合作

该小组专注于核苷酸——DNA和RNA的构建块——这是一类尚未对C.diff进行充分研究的营养素。

研究人员发现C.diff必须获得某种类型的核苷酸（嘧啶）才能引起感染，他们发现了一种名为TudS（硫氧嘧啶脱硫酶）的酶，C.diff用它从相关化合物4-硫脲嘧啶中提取嘧啶核苷酸尿嘧啶

他们表明，4-硫代尿嘧啶被掺入RNA中，对没有TudS酶的肠道微生物有毒。然而，在C.diff中，TudS修饰和解毒4-硫代尿嘧啶，使其成为一种营养素。研究人员证明，TudS有助于喂食4-硫脲嘧啶的小鼠和一种新型MiniBioreactor模型中的C.diff“适应性”，该模型包含从人类粪便中分离出的细菌群落，并添加了4-硫脲嘧啶

Munneke说：“我们认为4-硫脲嘧啶代谢对C.diff有益，因为它作为一种营养物质为细菌提供燃料，也可能抑制邻近的细菌，这将使C.diff在肠道环境中具有进一步的竞争优势。”

TudS酶可能代表治疗C.diff感染的新治疗靶点。他指出，它不存在于许多常驻肠道微生物（或人类细胞）中，因此针对它杀死C.diff的抗菌药物可能有助于保护健康的肠道微生物群

研究人员还表明，在体外模型中，将C.diff TudS添加到益生菌大肠杆菌菌株中会削弱C.diff的适应性优势

Munneke说：“有可能使用含有这种酶的益生菌来降低C.diff在肠道中茁壮成长并将其排出的能力。”

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尽管研究人员表明4-硫代尿嘧啶存在于人体肠道中，但这种化合物的来源尚不清楚。食用富含十字花科蔬菜家族成员（如羽衣甘蓝和其他绿叶蔬菜、西兰花和花椰菜）的饮食的牲畜体内4-硫代尿嘧啶水平升高，西兰花中也有这种物质，这两种情况都表明，饮食来源可能有助于人体肠道中4-硫代尿苷的存在

Munneke说：“需要更多的研究来了解4-硫代尿嘧啶的来源，但如果它来自饮食，这可能会为C.diff感染的饮食干预提供信息。”

现在还不是放弃吃十字花科蔬菜的时候。在健康的肠道中，一些常驻微生物含有TudS相关酶，可能会将4-硫脲嘧啶转化为营养物质。Munneke说，这些微生物可能在C.diff感染的肠道中缺失

该论文的其他VUMC作者包括Catherine Shelton博士、Darian Carroll博士、Nicole Kirchoff博士、Martin Douglass博士、M.Wade Calcutt博士、Katherine Gibson Corley博士、Maribeth Nicholson博士、MPH博士和Mariana Byndloss博士。佛罗里达大学和贝勒医学院的合作者为这些研究做出了贡献 More information: A thiouracil desulfurase protects Clostridioides difficile RNA from 4-thiouracil incorporation providing a competitive advantage in the vertebrate gut, Cell Host & Microbe (2025). DOI: 10.1016/j.chom.2025.03.001. www.cell.com/cell-host-microbe … 1931-3128(25)00066-6

Journal information: Cell Host & Microbe