研究人员发现可能会导致预防结核病扩散的新方法

达拉斯-2020年3月5日-UTSW研究人员领导的一项新研究显示,引起致命性肺部疾病的细菌似乎通过产生触发咳嗽的分子来促进自身传播。这项发现于

达拉斯-2020年3月5日-UTSW研究人员领导的一项新研究显示,引起致命性肺部疾病的细菌似乎通过产生触发咳嗽的分子来促进自身传播。这项发现于2020年3月5日在线发表在《细胞》杂志上,可能会导致预防结核病扩散的新方法,该疾病每年导致全球150万人死亡。

研究人员发现可能会导致预防结核病扩散的新方法

人们自古以来就知道咳嗽是结核病的主要症状,咳嗽使疾病在人与人之间传播。但是,研究领导者迈克尔·史洛(MD)博士是UTSW内科,传染病学系和微生物学系的副教授,但尚不清楚结核相关咳嗽的病因。普遍的假设是,咳嗽是由感染引起的肺刺激和炎症引发的,但尚未得到确切的证实。

Shiloh和他的同事有一个不同的想法:他们推测引起结核病的细菌因子结核分枝杆菌本身可能产生一种物质,该物质会触发气道中的神经,导致该疾病的人咳嗽,从而使疾病传播。

为了验证这个想法,研究小组依靠豚鼠,这种实验动物经常被用来研究肺结核和咳嗽。尽管豚鼠已被用作结核病感染的实验模型已有一个多世纪的历史,但尚不清楚该疾病是否引起这些动物咳嗽。为了回答这个问题,Shiloh和他的同事们将感染了结核病的豚鼠放在特殊的小室中,记录下由于咳嗽引起的压力和体积变化。果然,感染结核病的动物比没有结核病的动物咳嗽要多得多。

为了确定细菌是否产生可引起咳嗽的物质,研究人员从结核分枝杆菌中分离并测试了各种成分,试图确定这些成分是否可以起到两件事情。首先,这些成分本身能否使豚鼠咳嗽?其次,这些成分能否使在实验室中生长的痛觉神经细胞(负责刺激肺部咳嗽的细胞类型)表现得像被触发诱发咳嗽反射一样?

经过一系列针对结核分枝杆菌以及多种其他分枝杆菌种成分的实验,Shiloh的团队最终确定了被称为硫脂1(SL-1)的分枝杆菌细胞表面脂肪分子是激活神经元的主要分子。在实验室里成长。这种反应也发生在人的疼痛感神经细胞中,这表明SL-1及其功能已通过在不同哺乳动物物种之间进化而得以保留。重要的是,当豚鼠暴露于纯化的SL-1时,动物确实会咳嗽。

为了表明SL-1是咳嗽的罪魁祸首,研究人员用不能产生SL-1的结核分枝杆菌的基因改造株感染了豚鼠。这些豚鼠出现了结核的所有典型症状,但没有咳嗽,这导致研究小组得出结论,SL-1对于在结核感染期间触发咳嗽至关重要。

Shiloh说,这些发现共同表明,引起结核病的细菌产生SL-1主要是为了刺激咳嗽反射,从而将分枝杆菌的传播从感染者传播到未感染者。他说,最终,如果研究表明抑制咳嗽对受感染的个体无害,那么科学家或许能够通过抵抗SL-1或阻止其产生来开发一种预防传播的方法。

他说:“在许多地方性结核病流行地区,活动性结核病患者通常不被送进医院,而只是将抗生素送回家。即使在接受适当治疗的情况下,人们也可能咳嗽数月并传播疾病。”“总有一天,医生可能会同时给予抗生素和防止咳嗽的药物,从而防止咳嗽。”

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