セロトニン神経伝達物質は、腸内病原体の病原性を調節します

腸脳軸は、微生物ホストの相互作用に不可欠です。神経伝達物質セロトニンは主に胃腸（GI）管で合成され、そこでルーメンに分泌され、その後セロトニン輸送体Sertによって除去されます。ここでは、セロトニンがEHECのマウスモデルである腸染血病性大腸菌（EHEC）およびシトロバクターロデンティウムによる毒性遺伝子発現を減少させることを示しています。膜結合ヒスチジンセンサーキナーゼ、CPXAは細菌セロトニン受容体です。セロトニンは、cpXAの脱リン酸化を誘導します。これは、毒素遺伝子の発現、特に腸細胞排泄の軌跡（LEE）の転写因子CPXR制御の発現を不活性化します。遺伝的または薬理学的にSERTを阻害することにより、腸のセロトニンを増加させると、LEE発現が減少し、C。rodentiumの負荷が減少します。逆に、セロトニン合成を阻害すると、病因が増加し、宿主の生存が減少します。他の腸内細菌にはCPXAが含まれているため、このシグナルの搾取は他の病原体によって関与する可能性があります。さらに、CPXAを阻害するためにセロトニンアゴニストを再利用する可能性がある可能性があります。

The gut-brain axis is crucial to microbial-host interactions. The neurotransmitter serotonin is primarily synthesized in the gastrointestinal (GI) tract, where it is secreted into the lumen and subsequently removed by the serotonin transporter, SERT. Here, we show that serotonin decreases virulence gene expression by enterohemorrhagic E. coli (EHEC) and Citrobacter rodentium, a murine model for EHEC. The membrane-bound histidine sensor kinase, CpxA, is a bacterial serotonin receptor. Serotonin induces dephosphorylation of CpxA, which inactivates the transcriptional factor CpxR controlling expression of virulence genes, notably those within the locus of enterocyte effacement (LEE). Increasing intestinal serotonin by genetically or pharmacologically inhibiting SERT decreases LEE expression and reduces C. rodentium loads. Conversely, inhibiting serotonin synthesis increases pathogenesis and decreases host survival. As other enteric bacteria contain CpxA, this signal exploitation may be engaged by other pathogens. Additionally, repurposing serotonin agonists to inhibit CpxA may represent a potential therapeutic intervention for enteric bacteria.