科学家给出对抗耐药菌新思路

资料来源:约翰·霍普金斯大学

美国科学家现在对葡萄球菌感染的生物学机制有了更深入的了解，也了解了老鼠如何调动免疫系统来对抗这些皮肤感染。研究人员在5月14日的《美国国家科学院院刊》上报道了这一结果。

金黄色葡萄球菌通常引起皮肤感染，但它也可能扩散到全身，导致侵入性感染，如败血症，并可能死亡。

这些金黄色葡萄球菌对各种不同的抗生素的耐药性越来越强，使得它们特别难以治疗。在健康人群中，身体的自然免疫防御通常可以保持皮肤中的细菌感染，并且可以用适当的抗生素进行有效治疗。然而，免疫功能低下的患者通常难以抵抗细菌，这使得后者更容易侵入并导致危及生命的感染。

“尽管人类对金黄色葡萄球菌感染的免疫反应仍然难以捉摸，但作为一个起点，我们已经在小鼠中确定，对金黄色葡萄球菌的保护性免疫是由称为γδt细胞的特异性免疫细胞启动的，在感染过程中，γδt细胞从淋巴结转移到受感染的皮肤，从而引发保护性宿主反应。”约翰·霍普金斯大学医学院皮肤病学副教授劳埃德·米勒说。

米勒指出，金黄色葡萄球菌和其他耐多药细菌正成为一个更大的问题，因为大多数抗生素不再能够抵抗这些感染，并且很少有新的抗生素被开发出来。对于金黄色葡萄球菌，只有两三种口服抗生素可用于治疗这类感染。

米勒和他的团队正在努力了解小鼠抗金黄色葡萄球菌免疫系统的具体细节，以便研究检测人体免疫系统的方法，从而开发出可与抗生素治疗方案一起使用的替代性免疫疗法，或者完全消除对抗生素的需求。

在以前的研究中，研究人员发现，被称为白细胞介素-17的“细胞因子”蛋白对于开启宿主对葡萄球菌感染的防御至关重要。然而，直到现在，他们仍然不知道哪种细胞，特别是哪种类型的T细胞会产生这种蛋白质。此外，还有两种类型的白介素-17，一种是“白介素-17A”，另一种是“白介素-17F”。然而，研究人员不知道是否需要一个或两个来引发宿主对金黄色葡萄球菌的反应。

因此，他们与美国国家卫生研究院的同事合作，根据产生的白细胞介素-17的类型，他们改变了老鼠的基因结构，使其发出不同颜色的光。然后他们将金黄色葡萄球菌注射到这些老鼠的皮肤中，发现被感染的皮肤发出绿色和红色的光。他们得出结论，两种类型的白细胞介素-17都参与了对细菌的免疫反应。

“我们非常确定白细胞介素-17是由T细胞产生的，但我们不知道它是通常在皮肤中发现的T细胞，还是从淋巴结转移到感染部位的T细胞。”米勒说。研究人员想知道，如果他们阻止T细胞离开淋巴结，并在使用相同的发光小鼠时用FTY720 (fingolimod)治疗小鼠，会发生什么。FTY720是一种常用于治疗多发性硬化症的药物，通过阻止T细胞从淋巴结转移来减少炎症反应。

研究人员在将FTY720用于感染金黄色葡萄球菌的小鼠后没有看到发光，这意味着在金黄色葡萄球菌感染部位的皮肤上看到的IL-17仅由从淋巴结迁移的T细胞产生。

在小鼠感染金黄色葡萄球菌前后，研究人员从感染部位和淋巴结提取细胞。根据每个细胞表面发现的蛋白质类型，他们用不同的颜色标记这些细胞。研究人员发现，在没有感染金黄色葡萄球菌的小鼠中，γδT细胞在感染金黄色葡萄球菌后急剧增加。

然后，他们开始研究哪些细胞实际上在增加。研究人员与加州大学戴维斯分校的同事合作，确定感染金黄色葡萄球菌前后小鼠淋巴结中所有T细胞受体的基因序列。他们发现只有一种γδT细胞克隆并扩增了特定的T细胞受体。

米勒说:“虽然我们不知道人体内是否有完全相同的细胞类型，但我们相信我们可以找到相似的东西，这意味着我们在开发抗金黄色葡萄球菌的新的T细胞疗法方面方向正确。”下一步包括检查人体内的T细胞反应，以确定是否存在类似的机制。(赵茜·Xi)

相关纸质信息:

https://doi.org/10.1073/pnas.1818256116

《中国科学日报》(2019-05-17第二版国际版)