在一項(xiàng)新的研究中，來自美國賓夕法尼亞大學(xué)佩雷爾曼醫(yī)學(xué)院、莫奈爾化學(xué)感覺中心和費(fèi)城退伍軍人醫(yī)療中心外科服務(wù)處的研究人員報道，來自人鼻子的葡萄球菌產(chǎn)生抑制鼻竇中的抗菌蛋白分泌的D-氨基酸。這些D-氨基酸激活鼻竇細(xì)胞表面上存在的甜味受體，這提示著利用藥物抑制這些受體可能有潛力治療鼻竇感染。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2017年9月5日的Science Signaling期刊上，論文標(biāo)題為“Bacterial d-amino acids suppress sinonasal innate immunity through sweet taste receptors in solitary chemosensory cells”。

加拿大蒙特利爾大學(xué)的Martin Desrosiers（未參與這項(xiàng)研究）說，“這項(xiàng)研究拓展了涉及味覺受體的研究方向，并且鑒定出葡萄球菌通過與這些受體相互作用來調(diào)節(jié)宿主免疫反應(yīng)的機(jī)制。它也有助解釋細(xì)菌如何能夠?qū)е侣员歉]炎的產(chǎn)生和持續(xù)存在。”

賓夕法尼亞大學(xué)佩雷爾曼醫(yī)學(xué)院的Robert Lee解釋道，味覺受體之所以被稱作味覺受體的原因在于它們首次是在舌頭的細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的。他說，但是事實(shí)上，“它們僅是化學(xué)傳感器”，在身體的很多不同部位（如腎臟、胰腺、大腦和鼻竇）中發(fā)現(xiàn)到。Lee補(bǔ)充道，針對在這些不同的部位，“它們發(fā)揮的作用，我們僅略知皮毛。”Lee著重關(guān)注這些在人鼻子中發(fā)現(xiàn)的味覺受體的功能。

眾所周知，細(xì)菌分子能夠激活人鼻竇中的苦味受體，接著這會促進(jìn)抗菌蛋白分泌。同樣廣為人所知的是，在相同的細(xì)胞表面上激活甜味受體會抑制這種苦味受體反應(yīng)，因而抑制抗菌蛋白分泌。

針對這兩種現(xiàn)象如何存在關(guān)聯(lián)，一種觀點(diǎn)是在正常的健康條件下，在鼻腔分泌物中少量存在的葡萄糖會阻止鼻竇細(xì)胞殺死共生菌，但是致病菌過量生長可能會降低葡萄糖水平，這是因?yàn)樗鼈儠缘羝咸烟?。葡萄糖水平下降隨后會緩解對苦味受體反應(yīng)的抑制，增加抗菌蛋白分泌。

另一種觀點(diǎn)是細(xì)菌產(chǎn)生的甜味化合物，如D-氨基酸（L-氨基酸異構(gòu)體，不會產(chǎn)生蛋白，但是它們的功能是作為細(xì)胞壁的組分、信號分子以及其他），能夠抑制抗菌蛋白分泌，從而能夠讓細(xì)菌定植。盡管這兩種觀點(diǎn)并不相互排斥，但是Lee和同事們的新結(jié)果提供支持第二種觀點(diǎn)的證據(jù)。

首先，這些研究人員研究了鼻腔細(xì)菌實(shí)際上是否產(chǎn)生甜味的D-氨基酸。他們獲取志愿者的鼻腔拭子樣品，培養(yǎng)細(xì)菌，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在葡萄球菌占主導(dǎo)地位的體外培養(yǎng)物中，甜味的D-亮氨酸和D-苯丙氨酸會產(chǎn)生，而在銅綠假單胞菌占主導(dǎo)地位的體外培養(yǎng)物中，這兩種D-氨基酸不會產(chǎn)生。葡萄球菌或銅綠假單胞菌過量生長能夠?qū)е卤歉]炎。

Lee說，下一個問題是，“這些分子如何影響宿主？”為此，這些研究人員在體外培養(yǎng)人鼻竇細(xì)胞，并且利用苯甲地那銨（denatonium, 一種激活苦味受體并且誘導(dǎo)抗菌蛋白分泌的化合物）處理它們，接著加入D-亮氨酸或D-苯丙氨酸。這兩種D-氨基酸都能夠阻止苯甲地那銨誘導(dǎo)的抗菌蛋白產(chǎn)生，而且也能夠增強(qiáng)葡萄球菌感染這些人鼻竇細(xì)胞的能力。抑制苦味受體可阻止D-亮氨酸和D-苯丙氨酸的這些效應(yīng)。

Lee說，利用苦味受體激活劑增強(qiáng)慢性鼻竇炎患者中的抗菌蛋白產(chǎn)生的臨床試驗(yàn)當(dāng)前正在開展中。但是，基于這些新的結(jié)果，甜味受體抑制劑可能也起作用，特別是在遭受葡萄球菌感染的患者中。鼓舞人心的是，在這項(xiàng)研究中使用的甜味受體抑制劑是一種安全的商業(yè)上可獲得的化合物，即降甜香精（lactisole）。降甜香精用于果凍和果醬中，可降低甜度和提高水果口味。

美國堪薩斯大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的Alex Chiu（未參與這項(xiàng)研究）說，“總體而言，這很可能是我們在開展慢性鼻竇炎研究中遇到的最為激動人心的事情之一。” Chiu說，當(dāng)前的鼻竇炎治療藥物包括抗生素和抗炎藥，但是也存在問題。有時存在抗生素耐藥性，在其他情形下，這些藥物根本不會起作用，或者這些細(xì)菌感染快速地復(fù)發(fā)。他說，這項(xiàng)新的研究沒有著重關(guān)注癥狀，而是“試圖發(fā)現(xiàn)這些感染背后的機(jī)制，這隨后能夠指導(dǎo)藥物開發(fā)”。

原標(biāo)題：Science子刊：揭示鼻腔細(xì)菌利用甜味受體抑制先天性免疫反應(yīng)機(jī)制