一项新的研究显示，尿液酸度（以及与饮食相关的小分子的存在）可以影响尿路中的细菌繁殖。这项研究在华盛顿大学（圣路易斯）医学院进行，它或许对治疗尿路感染有意义，尿路感染是世界上最常见细菌感染之一。

该研究刊登于6月26日出版的《生物化学杂志》。

尿路感染(UTIs)通常由一株细菌——大肠杆菌（E. coli）引起，长期以来医生依靠抗生素杀死该微生物。但是随着细菌对这些药物的抗药性不断增加，促使研究人员开始寻找替代治疗策略。

“许多医师会告诉你，他们看到一些患者特别容易受到尿路感染的影响，”文章的资深作者Jeffrey P. Henderson说，他是一名医学博士、哲学博士和医学助理教授。“我们常常不知道为什么某些人似乎容易感染复发性UTIs，我们有便宜的抗生素，它们对这种感染很有效。但在过去的10-15年里，我们看到，很多对这类药物具有抗性的细菌的感染大幅增加。”

鉴于此，Henderson和他的团队，包括第一作者Robin R. Shields-Cutler和Henderson实验室的一名研究生，开始对探究身体如何自然地与细菌感染作斗争感兴趣。他们人工培养了健康受试者尿样中的大肠杆菌，留意个体尿样利用一种关键的免疫蛋白抑制细菌生长方面的主要区别。

“我们按照这些尿样是允许还是抑制细菌生长将其分为两组，” Henderson说。“然后我们问道，抑制细菌生长的尿样有什么特别之处？”

与允许细菌容易生长的尿样相比，阻止细菌生长的尿样给予这种关键蛋白质更多的活性支持，身体自然产生这些蛋白质对感染做出反应。这种蛋白质被称为噬铁蛋白，过去的研究已表明它通过抢夺细菌的铁离子帮助身体与感染做斗争，铁离子是细菌生长必要的一种矿物质。过去的研究数据促使研究人员们想问，这些健康受试者的一些特征是否与噬铁蛋白的效力有关。

“年龄和性别已被证明不是主要因素，”Shields-Cutler说。“在我们所有的衡量因素中，两组之间唯一不同的是酸碱度，即尿液是酸性还是碱性。”

Henderson说，传统医学的观点认为酸性尿液更利于抑制细菌生长。但是他们的研究结果令人感到惊奇，因为与酸性尿样相比，尿样酸性较低、接近中性酸碱度或纯水时，噬铁蛋白表现出更高活性，更利于抑制细菌生长。

重要的是，研究人员也表示，他们可以仅仅通过调节酸碱度促进或抑制尿液中的细菌生长，这一发现对治疗患者的UTIs有意义。

“医师非常擅长调节尿液酸碱度，”为UTIs患者进行治疗的Henderson说。“例如如果你服用Tums药，尿液的酸性就会降低。但是在这里酸碱度并不是全部的情况。人体内很多小分子形式的废物最终通过尿液排出体外。尿液是一个极其复杂的介质，它可以通过饮食、个体基因和许多其他因素发生改变。”

在对尿样中几千种化合物进行分析后，研究人员断定，随个人饮食而变化的被称为芳香族化合物的小代谢分子的存在，也会导致细菌生长的变化。抑制细菌生长的尿样含有更多的芳香族化合物，而允许细菌生长的尿样中这种芳香族化合物含量较少。

Henderson和他的同事们猜想，至少这些芳香族化合物是好的铁结合剂，有助于抢夺细菌的铁离子。或许有些出人意料的是，这些分子并不是由人类细胞产生，而是由人的肠道微生物在处理膳食中的食物时产生的。

“我们的研究表明，人体免疫系统利用膳食植物化合物来抑制细菌生长，”Henderson说。“我们确定了一个感兴趣的化合物清单，这些化合物很多都与特定膳食化合物和肠道微生物有关。”

的确，他们的研究结果涉及其他可能的膳食干预中的蔓越莓。Shield-Cutler指出，很多研究将蔓越莓作为UTI的治疗方法对其提取物或汁液进行分析，但结果并不一致。

“很可能，蔓越莓要与尿液酸度降低的治疗相结合或许更有效，”Henderson说。“即使那样，或许蔓越莓只对肠道微生物正常的人有作用。”

调查人员也研究了细菌抵抗人体自然免疫的策略。大肠杆菌产生一种称为肠杆菌素的化合物，这种化合物强有力地与宿主的铁离子结合从而将宿主的铁离子偷走。新的研究表明，肠杆菌素特别容易与尿液中的铁离子结合。因此，找到阻止它们结合的方法可能为开发抗微生物药物提供新的机会，这些新药与传统抗生素作用原理很不同。

研究人员说，这一研究有很多未来的发展方向，包括研究更多细节来控制是身体还是细菌在铁争夺中获胜，以及探索他们的健康受试者的肠道微生物的具体细节。