微小的細(xì)菌感染（例如輕度的食物中毒）可能會(huì)被忽視，因?yàn)榧幢悴恢委熒眢w也會(huì)自行恢復(fù)。但是，現(xiàn)在這一篇最新研究卻發(fā)出警示：這些感染“日積月累”后，可能會(huì)導(dǎo)致慢性炎癥或者引發(fā)潛在的威脅生命的腸炎疾病。

來自美國Sanford Burnham Prebys 醫(yī)學(xué)研究所（SBP）、加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校納米醫(yī)學(xué)中心（CNM）、慕尼黑大學(xué)的科學(xué)家們前后歷時(shí)8年時(shí)間發(fā)現(xiàn)，人類的季節(jié)性細(xì)菌感染與炎癥性腸炎發(fā)病率上升有關(guān)。這一發(fā)現(xiàn)有助于挖掘炎癥性腸病的發(fā)病根源。

該篇文章發(fā)表于Science雜志上。

在研究過程中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要開發(fā)了一種模擬人類輕度食物中毒的小鼠模型，使用的是一種極低劑量的普通細(xì)菌——鼠傷寒沙門桿菌（Salmonella Typhimurium），不會(huì)引發(fā)明顯的癥狀或者死亡，而且所有的沙門氏菌最終都能被宿主成功消滅。

寒沙門桿菌是引發(fā)人類食源性疾病的主要病因，大多數(shù)情況下，這些細(xì)菌感染只會(huì)引發(fā)暫時(shí)性的腸道不適和功能障礙。當(dāng)?shù)谒拇胃腥景l(fā)生時(shí)（與第一次相隔數(shù)月），炎癥會(huì)逐漸加重，且所有小鼠模型都會(huì)患上腸炎。令人驚訝的是，盡管反復(fù)的感染已經(jīng)結(jié)束，但是腸炎并沒有得到改善。這表明，損傷已經(jīng)造成，且不可逆轉(zhuǎn)。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，炎癥性疾病的發(fā)生與腸道堿性磷酸酶（IAP，由十二指腸分泌）缺乏有關(guān)。IAP負(fù)責(zé)去除由腸道細(xì)菌分泌的分子中的磷酸鹽，從而確保這些物質(zhì)由有毒轉(zhuǎn)化為無毒狀態(tài)。但是，沙門氏菌感染會(huì)上調(diào)小腸內(nèi)神經(jīng)氨酸酶的活性，進(jìn)而導(dǎo)致IAP酶缺乏。

在研究中同樣發(fā)現(xiàn)，可以通過提高IAP水平、抑制神經(jīng)氨酸酶活性的方法（例如服用神經(jīng)氨酸酶抑制劑，一種用于預(yù)防流感病毒的藥物），預(yù)防炎癥性疾病的發(fā)生。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，雖然宿主會(huì)清除掉病原體，但是這些感染會(huì)慢慢累積，最終誘導(dǎo)不可逆轉(zhuǎn)的炎癥性疾病，揭示了細(xì)菌性感染會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而累積，易導(dǎo)致嚴(yán)重的炎癥性疾病。

實(shí)驗(yàn)部分全部HE染色成像與免疫熒光成像數(shù)據(jù)，均來自于奧地利TG公司TissueFAXS Cytometry定量分析技術(shù), 組織水平單細(xì)胞定量分析數(shù)據(jù)使用了TissueQuest和HistoQuest軟件。

Fig 1 HE樣本成像 -  48周齡的腸組織。

L：腸腔，E：上皮層， C：腺窩; G：杯狀細(xì)胞， S：粘膜下層，I：白細(xì)胞浸潤

Fig 2  IAP在腸組織中的原位信息和細(xì)胞內(nèi)共定位。

HE染色或IAP熒光抗體染色（綠色）和細(xì)胞內(nèi)區(qū)室蛋白（紅色）。

Fig 3  IAP在十二指腸中的原位定位和細(xì)胞內(nèi)共定位，并且得到IAP共定位的百分比（黃色）。

Fig 4 HE染色結(jié)腸組織及結(jié)腸、小腸中的炎性細(xì)胞因子RNA。

Fig 5 NEU3和IAP在十二指腸中的原位信息。

Fig 6 IAP在十二指腸中的原位信息；HE染色腸組織及定量分析數(shù)據(jù)。

在HE染色的樣本中由于只存在蘇木素與伊紅兩種顏色，無法通過特殊顏色對(duì)目標(biāo)蛋白分子進(jìn)行標(biāo)記定量。但是，TissueFAXS Cytometry技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于，可以通過精準(zhǔn)識(shí)別蘇木素標(biāo)記的細(xì)胞核，對(duì)其形態(tài)/分布/密度等數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析，輔以通過算法識(shí)別不同組織結(jié)構(gòu)與伊紅結(jié)合力不同造成的顏色差異，可以對(duì)HE染色樣本中的組織形態(tài)進(jìn)行定量識(shí)別與分析。

利用這種方法，使病理中常用、操作簡(jiǎn)單的HE染色與精準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)組織原位定量分析相結(jié)合，提供了精準(zhǔn)化高通量分析組織形態(tài)學(xué)的一種新方法。