使用蚯蚓是地球上简单的动物之一，莱斯大学的生物科学家发现了维生素B12过少的饮食和两种可能致命的病原体感染风险增加之间的个直接联xi。

尽管它们简单，1毫米长的线虫称为秀丽隐杆线虫(秀丽隐杆线虫)与人类有着重要的限制：它们不能制造B12并且必须从它们的饮食中获得所需的一切。在今天发表于PLOS Genetics的一项研究中，来自Rice生物化学家和癌症研究员Natasha Kirienko的研究人员描述了B12缺乏的饮食如何在细胞水平上损害秀丽隐杆线虫的健康，降低了蠕虫代谢支链氨基酸的能力酸(BCAA)。该研究表明，分解BCAAs的能力降低导致部分代谢的BCAA副产物的毒性累积，从而损害线粒体健康。

研究人员研究了两种蠕虫的健康状况，其中一种在B12中饮食充足，另一种在饮食中B12过少。与第二批蠕虫一样，至少有10%的美国成年人在饮食中摄入过少的B12，这种风险会随着年龄的增长而增加。

“我们使用秀丽隐杆线虫来研究饮食对宿主的影响，发现一种食物能够显着增加对多种压力因素的抵抗力 - 如热和自由基 - 以及病原体，”Kirienko说，赖斯生物科学助理教授和CPRIT癌症研究学者。

Kirienko是这项研究的科学家和共同作者，他说B12的发现令她的团队感到惊讶，该团队首先注意到旨在调查铜绿假单胞菌(铜绿假单胞菌)发病机制的实验中的效果，这可能是致命的。根据疾病控制中心的数据，每年有大约51,000名美国医院病人感染蠕虫和人类的疾病。

她的实验室与世界上数以千计的其他人一样，使用秀丽隐杆线虫作为模型生物来研究疾病，药物，毒素和其他影响人类和动物的过程的影响。在许多秀丽隐杆线虫研究实验室中，蠕虫被喂食大肠杆菌(E.coli)，这是一种常见的人体肠道细菌，它本身就是一种模式生物。

“我们发现大肠杆菌菌株OP50和菌株HT115之间的转换极大地改变了蠕虫的抗逆性，”Kirienko说。她说，花了大约两年的后续研究来分离应激和病原体抗性的生化机制。她的研究团队包括研究主要合着者Alexey Revtovich和共同作者Ryan Lee。

“两种饮食之间的关键区别在于HT115和OP50从环境中获取B12的能力，”研究科学家Revtovich说。“我们发现HT115在这方面效率更高，与OP50相比，它所需的蛋白质产量是其收获B12所需蛋白质的8倍。”

研究人员使用了大量的测试来证实他们的结果，并排除了其他可能的效果机制。他们还发现，HT115饮食中的秀丽隐杆线虫具有抵抗另一种致命的人类病原体粪肠球菌(Enterococcus faecalis)感染的能力。

莱斯是赖斯的一名本科生，他说这项研究强调了*线虫实验室需要关注饮食对实验结果可能产生的不同影响。

“一些实验室使用OP50作为标准食品，其他实验室使用HT115甚至另一种大肠杆菌菌株，”Lee说。“我们的研究结果显示，这些饮食之间存在显着的代谢差异，这些差异可能会导致研究结果的实质性不确定性。”

由于德克萨斯州癌症预防和研究所(CPRIT)的招募补助金，Kirienko于2015年加入了赖斯的教职，该州于2007年批准了一项州级投票计划，该计划将提供30亿美元用于支持全州的癌症研究。迄今为止，CPRIT通过其学术研究，预防和产品开发研究计划向德克萨斯州的研究人员，机构和组织提供了22亿美元的赠款。

Kirienko说：“这项工作与线粒体健康有关。”“在这种情况下，我们正在努力改善线粒体健康，以帮助抵抗感染。对于CPRIT，我们正试图做相反的事情。我们想要破坏癌细胞中的线粒体来杀死它们。所以，实际上，现在我们知道这一点重要的是，它为癌细胞提供了另一个潜在的目标。“