具有分裂人格的细菌比免疫系统更聪明

细菌,无论是有益的还是有害的,都必须适应环境的变化才能生存。对于居住在人类呼吸道内的细菌来说尤其如此。这种细菌无法分类流感嗜血杆菌或NTHI,无症状地在人的鼻咽部(鼻子后面的喉咙上部)定居。然而,NTHI可以转移到呼吸道的其他区域(通常当人们有病毒性“感冒”时),从而导致疾病,如中耳炎(耳部感染)、支气管炎,以及囊性纤维化(CF)或慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者的并发症。为了使这些细菌存活,它们必须能够适应呼吸道内不断变化的条件,并逃避人类免疫系统的自然防御。

几种呼吸道病原体使用的一种适应方法被称为“阶段变异”阶段变化能regul。这种相变允许单个细菌在两种截然不同的形态(或表型)之间切换,类似于杰基尔博士(Dr. Jekyll)变成海德先生(Mr. Hyde)的方式,但它是同一个人。因此,在NTHI细菌种群中,每种表型都会有一个亚种群,称为ON种群或OFF种群。

在这项研究中,我们评估了每个分相亚群(ON或OFF)在有毒活性氧(ROS)杀死下存活的能力。活性氧是氧的高活性衍生物,可以破坏DNA和蛋白质,如果不加以控制,会导致细胞死亡。我们首先测试了临床NTHI中耳炎分离物对过氧化氢(H2O2),是呼吸道常见的活性氧。过氧化氢是由人体免疫细胞和某些种类的细菌产生的,是杀死有害细菌的一种机制。我们发现OFF菌群对H2O2相比之下,在H2O2。作为一个额外的实验,因为免疫细胞,如中性粒细胞,产生多种类型的ROS以控制细菌感染,我们在从健康成人血液中分离的中性粒细胞存在的情况下培养NTHI亚群。中性粒细胞能够杀死更多的NTHI从开放群体相比,关闭群体。当OFF种群和ON种群的等量混合物暴露于人类中性粒细胞的ROS中时,ON种群被杀死,而OFF种群能够存活。这些数据表明,OFF群体更适合在高水平ROS存在的情况下生存,因此在感染的初始阶段可能存活得更好。

其他几种人类病原体也依赖于细菌,在整个呼吸道或肠道中适应和生存。这种适应性使这些细菌能够逃避免疫系统和抗菌治疗,使这些细菌引起的疾病难以治疗或预防。由于这种适应性,针对单一细菌亚群的疫苗或疗法不太可能有效地杀死所有细菌。更深入地了解这种相变是如何使细菌在人体内适应和生存的,将使我们能够更好地针对这两种人群,从而更有效地治疗或理想地预防疾病。

Kenneth L. Brockman, Lauren O. Bakaletz
微生物发病中心,全国儿童医院研究所和官方manbetx手机版
俄亥俄州立大学医学院,美国俄亥俄州哥伦布市43205

出版

非分型流感嗜血杆菌ModA2期变异调控氧化应激抵抗和嗜中性粒细胞杀伤
Brockman KL, Branstool MT, attack JM, Robledo-Avila F, Partida-Sanchez S, Jennings MP, Bakaletz LO
2017年6月9日

脸谱网 推特 linkedin 邮件 脸谱网 推特 linkedin 邮件

留言回复