シアル酸は、腸内腔から粘膜付着性ニッチへのCitrobacter Rodentiumの移行のライセンスにおいて極めて重要な役割を果たします

腸内細菌病原体は、人間の健康に大きな脅威をもたらします。しかし、彼らが困難な宿主防御と確立された微生物叢に直面して哺乳類の腸に感染するメカニズムは、あまり定義されていないままです。細菌ファミリーのメンバーとマウス病原体シトロバクターロデンティウムの付着および排出（A/E）の場合、その病原性戦略には、粘膜表面に到達して感染するために必要な前兆として、宿主の腸管環境への代謝適応が含まれる可能性があります。この適応が腸粘液層に関係する疑いがあると、C。rodentiumはムチンに由来する単糖であるシアル酸を異化し、成長のための唯一の炭素源として利用できることがわかりました。さらに、C。rodentiumはまた、シアル酸に対して走化性活性を感知し、示しました。これらの活性は、シアル酸輸送体をコードするNANT遺伝子が削除されたときに廃止されました（ΔNant）。それに対応して、ΔNantC. rodentium株は、マウス腸に定着する能力が著しく損なわれました。興味深いことに、シアル酸は、ムチン分解および宿主補助特性を備えた2つの自己輸送タンパク質、PICおよびESPCの分泌を誘導することもわかった。その結果、シアル酸は、C。rodentiumの腸粘液を（PICを介して）分解し、腸上皮細胞（ESPCを介して）に付着する能力を高めました。したがって、腸粘液層の単糖成分であるシアル酸は、重要な栄養素として機能し、A/E細菌病原体が結腸内腔から逃げ、宿主の腸粘膜に直接感染するための重要なシグナルとして機能することを実証します。

Enteric bacterial pathogens pose significant threats to human health; however, the mechanisms by which they infect the mammalian gut in the face of daunting host defenses and an established microbiota remain poorly defined. For the attaching and effacing (A/E) bacterial family member and murine pathogen Citrobacter rodentium, its virulence strategy likely involves metabolic adaptation to the host's intestinal luminal environment, as a necessary precursor to reach and infect the mucosal surface. Suspecting this adaptation involved the intestinal mucus layer, we found that C. rodentium was able to catabolize sialic acid, a monosaccharide derived from mucins, and utilize it as its sole carbon source for growth. Moreover, C. rodentium also sensed and displayed chemotactic activity toward sialic acid. These activities were abolished when the nanT gene, encoding a sialic acid transporter, was deleted (ΔnanT). Correspondingly, the ΔnanT C. rodentium strain was significantly impaired in its ability to colonize the murine intestine. Intriguingly, sialic acid was also found to induce the secretion of two autotransporter proteins, Pic and EspC, which possess mucinolytic and host-adherent properties. As a result, sialic acid enhanced the ability of C. rodentium to degrade intestinal mucus (through Pic), as well as to adhere to intestinal epithelial cells (through EspC). We thus demonstrate that sialic acid, a monosaccharide constituent of the intestinal mucus layer, functions as an important nutrient and a key signal for an A/E bacterial pathogen to escape the colonic lumen and directly infect its host's intestinal mucosa.