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在如何消灭细菌这方面上 科学家打算向T细胞学习

在一项研究中,研究人员发现个体体内的免疫T细胞杀死细菌的具体机制,而这项研究原本是试图研究如何与日益增长的耐药性病原体做长久斗争的。 密歇根大学(University of Michigan)的研究人员与哈佛大学(Harvard Univ

在如何消灭细菌这方面上 科学家打算向T细胞学习

在一项研究中,研究人员发现个体体内的免疫T细胞杀死细菌的具体机制,而这项研究原本是试图研究如何与日益增长的耐药性病原体做长久斗争的。

密歇根大学(University of Michigan)的研究人员与哈佛大学(Harvard University)的研究人员合作,发现了免疫T细胞攻击细菌和抗生素作用与细菌的方式之间的关键区别。通常,药物只攻击细菌体内生长繁殖和新陈代谢的某一个过程,而免疫T细胞则同时攻击多个过程。

最近,《细胞》(Cell)杂志公布了由密歇根大学的斯利拉姆?钱德拉塞克兰(Sriram Chandrasekaran)和哈佛大学的朱迪·利伯曼(Judy Lieberman)领导的团队的研究结果。这是一项研究耐药性病原体的潜在影响的项目,预计到2050年,全球每年因此类病原体死亡的人数将高达一千万人次。

密歇根大学生物医学工程的助理教授钱德拉塞克兰表示:“我们现在面临着一场巨大的抗生素耐药性的危机,因为大多数药物对于像结核分枝杆菌(肺结核的病原体)、李斯特菌(在绝大多数食品中都能找到李斯特菌,李斯特菌中毒严重的可引起血液和脑组织感染)或者大肠杆菌这样的病原体并没有多少作用,所以,我们需要尽快弄清楚免疫系统的工作机制,从而设计出一种以类似的方式对抗细菌的药物。”

钱德拉塞克兰还说,免疫T细胞,书面名称为细胞毒性淋巴细胞,一般通过产生颗粒酶B来攻击被感染的细胞,至于这种酶是如何引发细菌的死亡目前还无从得知。

不过,研究人员可以通过蛋白质组学和计算机建模来分析颗粒酶B攻击被感染细胞的多过程,这些过程受到多种要素的影响。蛋白质组学是以蛋白质组为研究对象,研究细胞、组织或生物体蛋白质组成及其变化规律的科学,可以用来测量细胞内蛋白质水平。

钱德拉塞克兰和他的团队还监测了免疫T细胞是如何处理大肠杆菌、李斯特菌和结核分枝杆菌这三种不同的病原体。

他表示:“当暴露于颗粒酶B中时,尽管经历了几代之后,这些细菌还是无法对多管齐下的攻击产生耐药性。这种酶可以分解多种蛋白质,而这些蛋白质对细菌的生存至关重要,可以说是起到了一石多鸟的作用。”

这些基于免疫T细胞的发现可能应用于多方面,比如,利用颗粒酶B对抗细菌的机制,研究人员可以研发出新药物,甚至只用结合目前已有的药物加以改进即可。

钱德拉塞克兰团队目前正在研究细菌是如何躲避免疫T细胞的攻击的。

然而,从某种角度来说,在某方面需求全新的方法也是可怕的,临床试验也意味着牺牲的可能性。世界卫生组织(World Health Organization)相关工作人员将抗生素耐药性描述为:“当今全球健康、粮食安全和发展的最大威胁之一”。

据世界卫生组织称,每年估计有70万人死于抗生素耐药性的细菌,更糟糕的是,预测显示,到2050年,这个数字将飙升到1000万。

英国最高卫生官员萨莉·戴维斯(Sally Davies)最近表示,抗生素失去作用意味着“现代医学的终结”。

在这个月的早些时候,萨莉引用了她自己的话:“我们必须承认,如果我们现在不采取任何行动的话,以后我们面对的就是抗生素的大灾难。我不想对我的孩子们说,我没有尽自己全力保护他们和他们的孩子。”

特别令人担心的是,现在已经没有多少新型的抗生素被研发出来或者说正在研发中。新抗生素的全盛时代还是发生在20世纪40年代至20世纪60年代,而到了20世纪末期,新抗生素的研发就几乎停止了。

钱德拉塞克兰说:“我们一直把使用抗生素当作理所当然,这样的做法现在已经达到了一个临界点,我们不能再这样做了。我们从人类本身的免疫系统中获得灵感,自人类出现在地球上,我们的免疫系统就开始抵抗各种细菌的感染。”

这篇论文的标题是《颗粒酶B 破坏了细菌的中间代谢和蛋白质合成,从而促成免疫细胞的死亡计划》,这项研究由美国国立卫生研究院、哈佛大学和密歇根大学资助。

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