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      什么使細菌物種能夠導致人類疾病
      
			
      
				2019-01-29 11:19:39
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      由加利福尼亞大學圣地亞哥醫(yī)學院和J. Craig Venter研究所(JCVI)的研究人員領導的一個國際科學家小組，對所有20種已知的鉤端螺旋體進行了第一次全面的跨物種基因組比較，細菌屬，可導致家畜和其他家養(yǎng)哺乳動物，野生動物和人類的疾病和死亡。
      

      什么使細菌物種能夠導致人類疾病
      

      該研究結果發(fā)表在2月18日的PLOS被忽視熱帶病在線期刊上。由此產生的分析揭示了鉤端螺旋體傳染性物種的新的適應性和特征，不僅有助于闡明其進化歷史，還可能提供新的預防和治療方法。該數據來自四個國際實驗室獲得的代表性鉤端螺旋體菌株，分離自12個國家。這項工作涉及耶魯大學，加州大學洛杉磯分校，康奈爾大學以及澳大利亞，法國，英國，荷蘭，加拿大，烏拉圭，巴西，秘魯和泰國的研究機構。
      

      “ 鉤端螺旋體是感染人類最復雜的細菌屬，”醫(yī)學博士，加州大學圣地亞哥熱帶醫(yī)學和旅行者健康中心主任Joseph M. Vinetz博士說。“這項工作比較了所有已知的鉤端螺旋體物種的完整基因組序列，以發(fā)現哪些基因使這種細菌成為病原體。它為未來的研究提供了路線圖，包括尋找診斷感染和疫苗開發(fā)的新方法。”
      

      該項目由第一作者，JCVI副教授Derrick Fouts博士發(fā)起并領導。“生物信息學工具已經成熟到我們現在可以在大海撈針中找到眾所周知的'針頭'，這意味著我們現在可以識別出病原微生物獨有的基因和途徑，這將把未來的研究重點放在這些關鍵的病原體上。功能，“Fouts說。
      

      JCVI總裁Karen E. Nelson博士幫助協調了項目的初始階段，他指出這項研究的成功部分基于鉤端螺旋體研究界的奉獻精神和興奮。“這項研究的綜合性質可以作為新發(fā)傳染病的典范。”
      

      一些鉤端螺旋體是非傳染性的，從死亡或腐爛的有機物質中獲取營養(yǎng)。其他物種具有傳染性，具有不同的，有時可怕的后果。例如，在受感染的大鼠和小鼠中，細菌在腎臟中定殖，但不會產生疾病癥狀。在牲畜中，例如牛，羊，馬和豬，以及伴侶動物，例如狗，鉤端螺旋體病可能引起急性腎，肝和肺損傷并引起胎兒丟失。
      

      通過直接接觸或攝入或吸入受污染的水或土壤，人類可以通過與動物相似的方式感染鉤端螺旋體病。通過直接接觸受感染動物的尿液，人類也很脆弱。
      

      在受感染的人類中，該疾病會引發(fā)一系列影響。它可能導致無癥狀感染，輕微，流感樣癥狀或黃疸，或導致肝，腎或中樞神經系統(tǒng)的嚴重損害 - 和死亡。在全球范圍內，鉤端螺旋體病是從動物傳染給人類的最重要的細菌性疾病，每年有超過100萬例病例和60,000例死亡。
      

      PLOS研究中確定的鉤端螺旋體病原體特異性特征的例子包括：
      

      發(fā)現致病性鉤端螺旋體特有的蛋白質，可加速人類，狗和家畜的疫苗開發(fā)
      

      傳染性鉤端螺旋體對哺乳動物的關鍵適應性，例如唾液酸的生物合成，一種允許這些生物體隱藏在體內以避免破壞并使疾病進展的糖
      

      傳染性鉤端螺旋體進化上獲得了從簡單的氨基酸前體合成維生素B12的能力，非傳染性鉤端螺旋體不能
      

      “一個引人入勝的發(fā)現是僅在致病性鉤端螺旋體中發(fā)現CRISPR-Cas遺傳機制，而不是在該屬的中間或非感染性群體中發(fā)現。新型CRISPR元件的進化獲得，僅在致病性鉤端螺旋體中，可能加速適應人類感染。這種觀察的意義仍有待探索，“Vinetz說。
      

      CRISPR-Cas是一種分子免疫系統(tǒng)，可賦予對外來遺傳元件的抗性，并提供一種獲得性免疫的形式。最近的生物技術進步使得通過CRISPR改變許多物種(包括哺乳動物和攜帶疾病的蚊子)的種系成為可能。
      

      Vinetz表示，下一步將是開始利用基因組信息“用于疫苗和診斷開發(fā)，實驗方法來了解疾病發(fā)病機制以及鉤端螺旋體如何在環(huán)境中持續(xù)存在，這對于開發(fā)旨在減少全球影響的新公共衛(wèi)生干預措施至關重要這種重要但被忽視的人畜共患疾病。“
      
			

			
        
      
			
      
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