揭示細(xì)菌存留細(xì)胞在抗生素治療期間破壞宿主免疫防御機(jī)制

在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自英國(guó)倫敦帝國(guó)理工學(xué)院的研究人員揭示出沙門(mén)氏菌中稱(chēng)為存留細(xì)胞（persister cell）的細(xì)菌細(xì)胞如何操縱我們的免疫細(xì)胞。這可能有助于揭示為何盡管服用抗生素，一些患者所患的疾病仍然會(huì)反復(fù)發(fā)作，并且可能為尋找從體內(nèi)清除這些細(xì)菌存留細(xì)胞的方法開(kāi)辟新的途徑。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2018年12月7日的Science期刊上，論文標(biāo)題為“Salmonella persisters undermine host immune defenses during antibiotic treatment”。論文通訊作者為倫敦帝國(guó)理工學(xué)院MRC分子細(xì)菌學(xué)與感染中心的Sophie Helaine博士。論文**作者為倫敦帝國(guó)理工學(xué)院MRC分子細(xì)菌學(xué)與感染中心的Peter Hill博士和Daphne Stapels博士。

每當(dāng)沙門(mén)氏菌等細(xì)菌侵入人體時(shí)，許多細(xì)菌在應(yīng)對(duì)免疫系統(tǒng)的攻擊時(shí)會(huì)進(jìn)入一種休眠模式，這意味著它們不會(huì)被抗生素殺死。

這些細(xì)菌存留細(xì)胞停止復(fù)制，并且能夠在這種休眠的“睡眠細(xì)胞（sleeper-cell）”狀態(tài)下保持?jǐn)?shù)天、數(shù)周甚至數(shù)月的時(shí)間。當(dāng)停止抗生素治療時(shí)，如果這些細(xì)菌存留細(xì)胞中的一些細(xì)胞蘇醒過(guò)來(lái)，那么它們能夠引發(fā)另一次感染。

Helaine說(shuō)，“細(xì)菌存留細(xì)胞通常是反復(fù)性或難治性感染的罪魁禍?zhǔn)住５湫偷那樾问且粋€(gè)人患有某種類(lèi)型疾病，比如尿路感染或耳部感染，服用抗生素來(lái)阻止這些癥狀，然而僅在幾周后感染又發(fā)作了。”

當(dāng)細(xì)菌被巨噬細(xì)胞攝取時(shí)，這些細(xì)菌存留細(xì)胞就形成了，其中作為一種免疫細(xì)胞，巨噬細(xì)胞通過(guò)吞噬細(xì)菌和病毒在保護(hù)人體免受感染中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在巨噬細(xì)胞內(nèi)部，這些細(xì)菌存留細(xì)胞能夠存在于這種休眠狀態(tài)而在數(shù)周甚至數(shù)月內(nèi)不被抗生素殺死。

感染的定時(shí)炸彈

細(xì)菌存留細(xì)胞在1944年被發(fā)現(xiàn)，被認(rèn)為是存在于體內(nèi)的休眠的無(wú)活性細(xì)菌，也是感染再次發(fā)作的定時(shí)炸彈。

在這項(xiàng)新的研究中，這些研究人員發(fā)現(xiàn)這些細(xì)菌存留細(xì)胞雖然潛伏在人體的巨噬細(xì)胞中，但實(shí)際上也能夠削弱它們的殺傷能力。

Hill解釋道，“在此之前，人們認(rèn)為這些細(xì)菌存留細(xì)胞已完全處于休眠狀態(tài)。然而，我們揭示出的現(xiàn)實(shí)更為可怕。它們從內(nèi)部瓦解了免疫防御，削弱了巨噬細(xì)胞的殺傷能力。要知道巨噬細(xì)胞是我們抵抗感染的關(guān)鍵部分。這意味著一旦抗生素治療停止，它們可能為另一次感染甚至是另一種細(xì)菌或病毒的全新感染，創(chuàng)造了一個(gè)更有利的環(huán)境。”

細(xì)菌弱點(diǎn)

雖然這些研究人員在這項(xiàng)新的研究中研究了小鼠巨噬細(xì)胞中的沙門(mén)氏菌感染，但是已知許多通常也會(huì)導(dǎo)致疾病的細(xì)菌在人體中形成細(xì)菌存留細(xì)胞，包括大腸桿菌、結(jié)核桿菌和沙門(mén)氏菌。他們?nèi)缃裾谘芯渴欠裼腥魏蔚挚惯@些細(xì)菌的方法，以及他們是否能夠靶向這些細(xì)菌存留細(xì)胞削弱我們的巨噬細(xì)胞的機(jī)制。

Helaine補(bǔ)充道，“盡管這些研究結(jié)果表明這些細(xì)菌存留細(xì)胞對(duì)我們的免疫防御產(chǎn)生比之前認(rèn)為的更為深遠(yuǎn)的影響，但是它們也顯示出潛在的細(xì)菌弱點(diǎn)。鑒于抗生素?zé)o法識(shí)別細(xì)菌存留細(xì)胞，因此它們是難以治療的，然而，這種削弱我們的巨噬細(xì)胞的機(jī)制可能也正是這些細(xì)菌存留細(xì)胞的弱點(diǎn)。我們可能潛在地靶向這種機(jī)制，并更有效地清除難以治療的感染。”