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细菌的持久性细胞睡觉时睁着一只眼睛来破坏免疫细胞

伦敦帝国理工学院(ICL)的科学家报告说,所谓的睡眠细胞永远不会完全处于静止状态。这些细胞,更确切地说是持久性细胞,不仅(大部分)休眠以逃避抗生素治疗,它们还保持足够的警觉来操纵我们的免疫细胞。当它们进入巨噬细胞,潜伏很长一段时间,耐心地削弱宿主的炎症能力时,它们就是一场噩梦。

细菌的持久性细胞睡觉时睁着一只眼睛来破坏免疫细胞

ICL研究小组的发现可能有助于解释为什么有些人尽管服用抗生素,但还是会反复患病。ICL的高级讲师Sophie Helaine博士指出:“持续性感染往往是反复感染或难以治疗的罪魁祸首。”“最典型的情况是,一个人患有某种疾病——比如尿道感染或耳部感染——并服用抗生素来停止症状,但几周后又复发。”

除了领导ICL的研究小组,Helaine博士还是12月7日发表在《科学》杂志上的一项研究(“沙门氏菌在抗生素治疗过程中会破坏宿主的免疫防御”)的高级作者。该研究强调,在感染期间,一部分沙门氏菌细胞可以进入可逆的生长停滞状态,而不会完全休眠。在减少活动的同时,这些细胞能够承受抗生素等环境压力。同时,他们可以积极地调节自己的环境。

“通过沙门氏菌致病岛2型3型分泌系统分泌的效应物,持续对巨噬细胞进行重新编程,”该研究的作者详细说明。“这些效应因子抑制了促炎性先天免疫反应,并诱导抗炎巨噬细胞极化。”

当沙门氏菌等细菌侵入人体时,许多细菌会进入一种待命模式,以应对人体免疫系统的攻击,这意味着它们不会被抗生素杀死。这些细菌持续细胞停止复制,可以在这种休眠、休眠的细胞状态中存活数天、数周甚至数月。当抗生素治疗被停止时,如果这些细菌细胞中的一些恢复了生命,它们就会引发另一种感染。

1944年,当持续性细菌被发现时,它们被认为是潜伏在体内的非活性细菌,就像一颗定时炸弹,随时可能复发。在最近的一项研究中,科学家们发现,巨噬细胞虽然隐藏在人体的免疫细胞中,但却能削弱巨噬细胞的杀伤能力。这项工作是与位于德国赫姆霍尔兹感染研究所(Helmholtz Centre for Infection Research)的沃格尔实验室(Vogel lab)合作进行的。

在此之前,人们认为这些坚持者完全处于休眠状态。然而,我们在这里揭示的现实要可怕得多。它们从内部破坏防御系统,削弱巨噬细胞的力量。这意味着一旦抗生素治疗停止,它们可能已经为另一轮感染创造了一个更有利的环境,甚至是来自另一种细菌或病毒的全新感染。

尽管科学家们在这项研究中研究了沙门氏菌感染小鼠巨噬细胞的情况,但已知的导致疾病的许多类型的细菌会在人类体内持续存在,包括大肠杆菌、导致结核病的芽孢杆菌以及沙门氏菌本身。科学家们现在正在研究是否有办法扭转局面对抗细菌,以及他们是否能针对这些细菌削弱我们免疫细胞的机制。

尽管这些发现表明,坚持不懈者对我们的免疫防御系统的影响比之前认为的更深远,但它们也揭示了一种潜在的细菌弱点。“抗生素无法发现持久性蛋白,所以很难治疗,但这种削弱免疫细胞的机制可能是持久性蛋白的一个弱点。”我们可以针对这种机制,更有效地清除难以治疗的感染。

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