研究人體對細菌感染的自然防禦系統的科學家們發現了一種營養物質–牛磺酸，它能幫助腸道”回憶”曾經經歷過的感染並殺死入侵的細菌，如肺炎克雷伯菌（Kpn）。來自美國國家衛生研究院五個研究所的科學家在《細胞》雜誌上發表的這一發現，可能有助於尋求抗生素替代品的努力。
彩色掃描電子顯微照片顯示耐碳青黴烯的肺炎克雷伯菌與人類中性粒細胞相互作用
科學家們知道，微生物群–和諧地生活在我們腸道內的數萬億有益微生物–可以保護人們免受細菌感染，但對它們如何提供保護卻知之甚少。科學家們正在研究微生物群，以期找到或加強自然療法來取代抗生素，因為抗生素會損害微生物群，並隨着細菌產生抗藥性而變得不那麼有效。
科學家們觀察到，先前經歷過感染並轉移到無菌小鼠身上的微生物群有助於防止感染Kpn。他們確定了一類細菌–Deltaproteobacteria參與對抗這些感染，而進一步的分析使他們確定牛磺酸是這一活動的觸發因素。
牛磺酸幫助身體消化脂肪和油類，並在腸道的膽汁酸中自然存在。毒性氣體硫化氫是牛磺酸的副產品。科學家們認為，低水平的牛磺酸允許病原體在腸道內定植，但高水平的牛磺酸會產生足夠的硫化氫來阻止定植。在研究過程中，研究人員意識到，一次輕微的感染就足以讓微生物群做好抵抗後續感染的準備，而肝臟和膽囊–它們合成和儲存含有牛磺酸的膽汁酸–可以形成長期感染保護。
該研究發現，在飲用水中作為補充給小鼠的牛磺酸也為微生物群預防感染做準備。然而，當小鼠喝了含有次水楊酸鉍的水–一種用於治療腹瀉和胃部不適的普通非處方葯–感染保護就減弱了，因為鉍會抑制硫化氫的產生。
來自NIH國家過敏和傳染病研究所的科學家與來自國家普通醫學科學研究所、國家癌症研究所、國家糖尿病和消化道及腎臟疾病研究所以及國家人類基因組研究所的研究人員合作，領導了該項目。