科學家給出對抗耐葯菌新思路

圖片來源：約翰斯·霍普金斯大學

美國科學家如今對葡萄球菌感染的生物學機制，以及小鼠如何調動免疫系統對抗這些皮膚感染有了更深入的了解。研究人員在5月14日出版的美國《國家科學院院刊》上報告了這一研究成果。

金黃色葡萄球菌通常會引起皮膚感染，但也可能蔓延至全身，導致膿毒症之類的侵襲性感染並可能致死。

這些金黃色葡萄球菌對多種不同抗生素的抗性越來越強，使得它們特別難以治療。在健康人群中，身體的天然免疫防禦通常可以將細菌感染保持在皮膚中，並可使用適當的抗生素進行有效治療。然而，免疫功能低下的患者往往難以抵抗細菌，這使得後者更容易侵入並導致威脅生命的感染。

「雖然抵禦金黃色葡萄球菌感染的人體免疫反應仍然難以捉摸，但作為一個起點，我們已經在小鼠中確定了對抗金黃色葡萄球菌的保護性免疫是由被稱為γδT細胞的特定免疫細胞策動的，這些細胞在感染時會從淋巴結移動至受感染的皮膚，從而引發保護性宿主反應。」約翰斯·霍普金斯大學醫學院皮膚病學副教授Lloyd S. Miller說。

Miller指出，金黃色葡萄球菌和其他多重耐葯細菌正在成為一個更大的問題，因為大多數抗生素不再能夠抵抗這些感染，而開發出來的新抗生素又很少。對於金黃色葡萄球菌，目前只剩下兩三種口服抗生素可以治療此類感染。

Miller及其團隊正在努力了解小鼠免疫系統對抗金黃色葡萄球菌的具體細節，以研究探測人體免疫系統的方法，從而開發出可與抗生素治療方案配合使用的替代性免疫治療，或完全消除對抗生素的需要。

在之前研究中，研究人員發現被稱為IL-17的「細胞因子」蛋白質對於開啟宿主對葡萄球菌感染的防禦至關重要。然而直到現在，他們還不知道哪種細胞，具體地說，哪種類型的T細胞會產生該蛋白質。此外，存在兩種類型的IL-17，一種為「IL-17A」，另一種為「IL-17F」，但研究人員不知道發起對抗金黃色葡萄球菌的宿主反應需要其中一種還是兩種都需要。

因此，他們與美國國立衛生研究院的同事合作，後者改變了小鼠的基因結構，使其根據製造的IL-17類型發出不同顏色的光。然後，他們在這些小鼠的皮膚中注射了金黃色葡萄球菌，發現受感染的皮膚髮出綠光和紅光。他們得出結論，兩種類型的IL-17都參與了對細菌的免疫反應。

「我們相當肯定IL-17是由T細胞製造的，但我們不知道是通常處於皮膚中的T細胞還是從淋巴結遷移到感染部位的T細胞。」Miller說。研究人員想知道，在使用相同發光小鼠的情況下，如果他們阻止T細胞離開淋巴結並用FTY720（芬戈莫德）治療小鼠會發生什麼。FTY720是一種通常用於治療多發性硬化症的藥物，它通過阻止T細胞從淋巴結移動來最大程度地減輕炎症反應。

研究人員向感染金黃色葡萄球菌的小鼠施用FTY720後看不到發光，這意味著在金黃色葡萄球菌感染部位皮膚看到的IL-17僅由從淋巴結遷移的T細胞製造。

在小鼠感染金黃色葡萄球菌前後，研究人員從感染部位以及淋巴結提取了細胞。根據在每個細胞表面發現的蛋白質類型，他們用不同的顏色標記了這些細胞。研究人員發現，在未感染金黃色葡萄球菌的小鼠中，γδT細胞在小鼠感染金黃色葡萄球菌後急劇增多。

然後，他們開始研究具體是哪些細胞在增多。研究人員與加州大學戴維斯分校的同事合作，確定了小鼠感染金黃色葡萄球菌前後淋巴結中所有T細胞受體的基因序列。他們發現，只有一種類型的γδT細胞克隆擴增了特異性T細胞受體。

Miller說：「雖然不知道人體中是否存在完全相同的細胞類型，但我們相信能找到類似的東西，這意味著我們在開發對抗金黃色葡萄球菌的新型T細胞療法的道路上處於正確的方向。」接下來的步驟涉及檢查人體中的T細胞反應以確定是否存在類似的機制。

（來源：PNAS Lloyd Miller）

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