單突變保護(hù)結(jié)核菌免受抗生素免疫攻擊
患有耐藥性結(jié)核病(TB)的人面臨著令人生畏的困難。與患有藥物敏感性結(jié)核病的人不同,只有大約三分之二的人能夠幸免于疾病,其中90%以上存活。
原因耐藥結(jié)核病是如此致命的部分原因是首選的一些抗生素不殺結(jié)核病菌,迫使醫(yī)生治療感染用二線藥物,往往更毒性大,效益低。
但結(jié)核菌也可能破壞身體自我保護(hù)的能力。華盛頓大學(xué)圣路易斯醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn),使結(jié)核菌能夠抵抗一線藥物的相同突變也會(huì)在小鼠體內(nèi)引發(fā)不同的,可能更弱的免疫反應(yīng)。
“隨著細(xì)菌變得具有抗藥性,它們會(huì)在生理上發(fā)生變化并誘使免疫系統(tǒng)表現(xiàn)出不同的行為,”分子微生物學(xué)副教授,該研究的資深作者Shabaana A. Khader博士說(shuō)。“如果我們要有效對(duì)抗結(jié)核菌,我們就必須了解抗藥性細(xì)菌對(duì)免疫系統(tǒng)的作用,以獲得保護(hù)。”
研究結(jié)果于9月17日在Nature Microbiology上發(fā)表。
多年來(lái)一直有跡象表明抗藥性細(xì)菌可能與藥物敏感菌株的作用不同。軼事報(bào)告表明,耐藥性結(jié)核菌會(huì)對(duì)肺部造成更大的傷害,并在身體中更廣泛地傳播。
Khader與研究生和第一作者Nicole Howard及其同事合作,分析了感染結(jié)核分枝桿菌(引起結(jié)核病的細(xì)菌)的小鼠的免疫反應(yīng)。他們比較了對(duì)所有第一和第二線抗生素耐藥的菌株和對(duì)藥物敏感的TB菌株。
小鼠的免疫系統(tǒng)通過(guò)釋放一種強(qiáng)大的免疫分子IL-1β來(lái)對(duì)抗敏感細(xì)菌,并提高其免疫細(xì)胞燃燒糖的能力。這兩種行為對(duì)于對(duì)結(jié)核菌的有效免疫攻擊至關(guān)重要。
但是當(dāng)感染了耐藥菌株時(shí),老鼠就沒(méi)能拔出大槍。他們的免疫細(xì)胞沒(méi)有燃燒更多的糖,并且他們未能產(chǎn)生大量的IL-1β。相反,他們釋放了一種不同的免疫分子IFNβ,這種分子與對(duì)TB的微弱且有時(shí)是有害的免疫反應(yīng)有關(guān)。
“人們一直認(rèn)為抗藥性的發(fā)展只意味著細(xì)菌對(duì)抗生素的反應(yīng)有所改變,”卡德說(shuō)。“但這表明整個(gè)免疫環(huán)境正在以我們尚未完全了解的方式發(fā)生變化。”
為了找出抗藥性細(xì)菌引發(fā)不同免疫反應(yīng)的原因,研究人員掃描了幾種耐藥菌株的全基因組。他們發(fā)現(xiàn)遺傳密碼中一個(gè)字母的變化使細(xì)菌能夠抵抗重要的一線抗生素利福平,并且還改變了免疫反應(yīng)。
治療結(jié)核病是一個(gè)漫長(zhǎng)而漫長(zhǎng)的過(guò)程。細(xì)菌生長(zhǎng)緩慢并被包裹在保護(hù)殼中,因此需要在六個(gè)月內(nèi)反復(fù)使用四種抗生素來(lái)消滅它們。提升免疫反應(yīng)就像派遣新兵進(jìn)行持久戰(zhàn) - 它可以迅速而果斷地結(jié)束戰(zhàn)斗。臨床試驗(yàn)已經(jīng)開(kāi)始,以確定免疫增強(qiáng)藥物與抗生素聯(lián)合是否可以改善結(jié)核病患者的預(yù)后。但由于使用耐藥細(xì)菌的固有危險(xiǎn),幾乎所有關(guān)于加強(qiáng)免疫反應(yīng)的研究都是使用藥物敏感菌株進(jìn)行的。
“如果你要做針對(duì)宿主的治療,我們需要知道目標(biāo)的免疫途徑,”卡德說(shuō)。“對(duì)于藥物敏感和耐藥結(jié)核病,這些途徑可能會(huì)有所不同。”
Howard和Khader的研究結(jié)果表明,最需要更好治療方法的人 - 那些感染了耐藥菌株的人 - 可能無(wú)法從基于藥物敏感細(xì)菌設(shè)計(jì)的免疫增強(qiáng)劑中獲益。
“我們對(duì)抗藥性和敏感性結(jié)核病之間的差異知之甚少,無(wú)法確信我們?cè)O(shè)計(jì)的治療方法和疫苗能夠發(fā)揮作用,”卡德?tīng)栒f(shuō)。“我們將不得不做那些研究。”
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