本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
随着抗生素耐药性的增加，寻找新的抗菌治疗方法变得越来越重要。设计抗菌药物的一种方法是找到细菌生存所需的特定生化途径，并开发出阻断这些途径的药物。有些途径比其他途径更适合作为靶点，对于沙门氏菌来说，人们认为处理营养物质代谢的途径是徒劳的。沙门氏菌生活在肠道中，肠道内含有各种不同的营养物质，因此阻止细菌使用某种特定的营养物质肯定不会给它们带来太大的困扰。
然而，研究发现，当它们在发炎的肠道中生长和扩散时，细菌严重依赖一种特定的营养物质：果糖-天冬酰胺。
最初在旨在确定致病性沙门氏菌与肠道中正常菌群之间相互作用的实验中发现了果糖-天冬酰胺代谢的重要性。将缺乏代谢果糖-天冬酰胺所需基因的沙门氏菌突变体引入正常小鼠（具有所有肠道菌群）和小鼠，这些小鼠已接受抗生素治疗以清除其肠道细菌。与野生型沙门氏菌相比，发现在正常小鼠中，其肠道细菌阻止了沙门氏菌引起炎症和疾病，没有差异。然而，在抗生素治疗的小鼠中，突变体沙门氏菌很难引起任何炎症。
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这些结果表明，沙门氏菌可能在肠道中闲逛时乐于依赖多种营养物质生存，但一旦它变成致病性并开始引起炎症，它就会优先代谢果糖-天冬酰胺。
上图显示了基于已鉴定基因的特性，提出的沙门氏菌如何使用果糖-天冬酰胺的模型。果糖-天冬酰胺通过细菌外膜扩散，并在膜间空间中失去分子的一小部分（-NH2基团）。然后，它通过内膜转运到细胞中，其余的代谢发生在那里，将果糖-天冬酰胺分解为葡萄糖-6-P（一种可用于能量的简单糖）和天冬氨酸。
这种途径似乎对于细菌在炎症疾病期间的生存至关重要，并且也代表了一种在任何其他生物体中都没有发现的新途径。这使得果糖-天冬酰胺途径成为抗菌治疗的理想靶点，因为针对该途径的分子不会损害人类宿主。这种分子的高度特异性也将减少对肠道内正常菌群的损害，并专门针对引起炎症性疾病的沙门氏菌。
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参考文献：Ali MM, Newsom DL, Gonz?lez JF, Sabag-Daigle A, Stahl C, et al. (2014) Fructose-Asparagine Is a Primary Nutrient during Growth of Salmonella in the Inflamed Intestine. PLoS Pathog 10(6): e1004209. doi:10.1371/journal.ppat.1004209