新的納米技術(shù)對抗晚期膿毒癥
敗血癥是一種潛在的威脅生命的疾病,它源于人體對感染的免疫反應(yīng)。如果體內(nèi)有急性感染,免疫系統(tǒng)會釋放化學(xué)物質(zhì)來對抗病原體。然而,當(dāng)它失去平衡時,敗血癥就會發(fā)生,并可能導(dǎo)致多器官衰竭?,F(xiàn)在,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種利用納米技術(shù)對抗晚期敗血癥的新方法。
俄亥俄州立大學(xué)的一組研究人員發(fā)現(xiàn)了一種提高細(xì)胞抗菌性能的新方法。這種新方法可以增強(qiáng)免疫系統(tǒng)對抗敗血癥的能力,敗血癥通常是由嚴(yán)重的細(xì)菌感染引起的。
據(jù)估計,全球每年有3000萬人患上敗血癥,并且仍然是醫(yī)院和醫(yī)療機(jī)構(gòu)的主要死亡原因。在美國,每年約有170萬人患上敗血癥。
敗血癥不是一種感染,而是免疫系統(tǒng)對入侵病原體的致命反應(yīng)。這種情況經(jīng)常導(dǎo)致組織損傷,最終導(dǎo)致器官衰竭和死亡。
多年來,抗菌素耐藥性已導(dǎo)致敗血癥在世界范圍內(nèi)的流行率增加。它給治療敗血癥的醫(yī)生帶來了額外的挑戰(zhàn)。現(xiàn)在,許多科學(xué)家研究治療敗血癥的其他方法。
在發(fā)表在《自然-納米技術(shù)》雜志上的一項研究中,研究人員利用納米技術(shù)將捐獻(xiàn)的健康免疫細(xì)胞轉(zhuǎn)化成一種具有更強(qiáng)大、更有效的殺菌能力的藥物配方。這項研究涉及兩項治療敗血癥的技術(shù)——利用維生素合成脂質(zhì)納米顆粒和利用天然細(xì)胞過程制造新的抗菌藥物。
在正常的免疫反應(yīng)中,巨噬細(xì)胞是第一道防線。它們是感染部位的第一批通過吞噬病原體或致病微生物而起作用的微生物。膿毒癥患者巨噬細(xì)胞數(shù)量較少;因此,它們不能正常工作。科學(xué)家們假設(shè),如果患者接受健康的免疫細(xì)胞,它們可以幫助增強(qiáng)免疫系統(tǒng)的能力。
該團(tuán)隊在實驗室中從收集的單核細(xì)胞(白細(xì)胞)中開發(fā)出了基于維生素的納米顆粒,這些單核細(xì)胞隨后可以從健康實驗室小鼠的骨髓中轉(zhuǎn)化為其他免疫細(xì)胞。然后將它們培養(yǎng)成健康且功能良好的巨噬細(xì)胞。
納米顆粒被設(shè)計用來傳遞信使RNA,這種分子可以將遺傳信息轉(zhuǎn)化為有用的蛋白質(zhì)。在這項研究中,研究小組通過編碼一種蛋白質(zhì)和一種抗菌肽來制造信使RNA。這些分子共同作用,進(jìn)入溶酶體并在溶酶體中積累,溶酶體是細(xì)菌殺滅過程的重要場所。
之后,科學(xué)家們將含有發(fā)達(dá)的信使RNA的納米顆粒轉(zhuǎn)移到他們創(chuàng)造的巨噬細(xì)胞中。他們的想法是,這些細(xì)胞將接管并創(chuàng)造一種殺死病原體的新療法。最終,這將恢復(fù)免疫系統(tǒng)的正?;顒?。
“巨噬細(xì)胞具有天然的抗菌活性。因此,如果我們在細(xì)胞中添加額外的抗菌肽,這些抗菌肽可以進(jìn)一步增強(qiáng)抗菌活性,幫助整個巨噬細(xì)胞清除細(xì)菌?!?/p>
在細(xì)胞中測試后,科學(xué)家們觀察到有希望的結(jié)果。因此,他們繼續(xù)對感染了多藥耐藥大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的免疫抑制小鼠進(jìn)行新的細(xì)胞治療。
將小鼠分為實驗組和對照組。對照組給予安慰劑和普通巨噬細(xì)胞,治療組給予約400萬個工程巨噬細(xì)胞。治療組在接受治療24小時后,血液中的細(xì)菌明顯減少。在血液中含有細(xì)菌的小鼠中,第二次治療立即殺死了它們。
“我們的研究結(jié)果表明,過繼MAC可以消滅耐多藥細(xì)菌,包括金黃色葡萄球菌和大腸桿菌,從而使免疫缺陷的膿毒癥小鼠完全恢復(fù)?!蔽覀兊墓ぷ鳛榭朔投嗨幖?xì)菌誘導(dǎo)的敗血癥提供了一種替代策略,并為開發(fā)利用納米顆粒治療傳染病的細(xì)胞療法開辟了可能性,”研究人員在研究中總結(jié)道。
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