细菌存留细胞在抗生素治疗期间破坏宿主免疫防御机制

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在一项新的研究中，来自英国伦敦帝国理工学院的研究人员揭示出沙门氏菌中称为存留细胞（persister cell）的细菌细胞如何操纵我们的免疫细胞。这可能有助于揭示为何尽管服用抗生素，一些患者所患的疾病仍然会反复发作，并且可能为寻找从体内清除这些细菌存留细胞的方法开辟新的途径。相关研究结果发表在2018年12月7日的Science期刊上，论文标题为“Salmonella persisters undermine host immune defenses during antibiotic treatment”。论文通讯作者为伦敦帝国理工学院MRC分子细菌学与感染中心的Sophie Helaine博士。论文第一作者为伦敦帝国理工学院MRC分子细菌学与感染中心的Peter Hill博士和Daphne Stapels博士。

每当沙门氏菌等细菌侵入人体时，许多细菌在应对免疫系统的攻击时会进入一种休眠模式，这意味着它们不会被抗生素杀死。

这些细菌存留细胞停止复制，并且能够在这种休眠的“睡眠细胞（sleeper-cell）”状态下保持数天、数周甚至数月的时间。当停止抗生素治疗时，如果这些细菌存留细胞中的一些细胞苏醒过来，那么它们能够引发另一次感染。

Helaine说，“细菌存留细胞通常是反复性或难治性感染的罪魁祸首。典型的情形是一个人患有某种类型疾病，比如尿路感染或耳部感染，服用抗生素来阻止这些症状，然而仅在几周后感染又发作了。”

当细菌被巨噬细胞摄取时，这些细菌存留细胞就形成了，其中作为一种免疫细胞，巨噬细胞通过吞噬细菌和病毒在保护人体免受感染中发挥着关键作用。在巨噬细胞内部，这些细菌存留细胞能够存在于这种休眠状态而在数周甚至数月内不被抗生素杀死。

感染的定时炸弹

细菌存留细胞在1944年被发现，被认为是存在于体内的休眠的无活性细菌，也是感染再次发作的定时炸弹。

在这项新的研究中，这些研究人员发现这些细菌存留细胞虽然潜伏在人体的巨噬细胞中，但实际上也能够削弱它们的杀伤能力。

Hill解释道，“在此之前，人们认为这些细菌存留细胞已完全处于休眠状态。然而，我们揭示出的现实更为可怕。它们从内部瓦解了免疫防御，削弱了巨噬细胞的杀伤能力。要知道巨噬细胞是我们抵抗感染的关键部分。这意味着一旦抗生素治疗停止，它们可能为另一次感染甚至是另一种细菌或病毒的全新感染，创造了一个更有利的环境。”

细菌弱点

虽然这些研究人员在这项新的研究中研究了小鼠巨噬细胞中的沙门氏菌感染，但是已知许多通常也会导致疾病的细菌在人体中形成细菌存留细胞，包括大肠杆菌、结核杆菌和沙门氏菌。他们如今正在研究是否有任何抵抗这些细菌的方法，以及他们是否能够靶向这些细菌存留细胞削弱我们的巨噬细胞的机制。

Helaine补充道，“尽管这些研究结果表明这些细菌存留细胞对我们的免疫防御产生比之前认为的更为深远的影响，但是它们也显示出潜在的细菌弱点。鉴于抗生素无法识别细菌存留细胞，因此它们是难以治疗的，然而，这种削弱我们的巨噬细胞的机制可能也正是这些细菌存留细胞的弱点。我们可能潜在地靶向这种机制，并更有效地清除难以治疗的感染。”

参考资料：

Daphne A. C. Stapels et al. Salmonella persisters undermine host immune defenses during antibiotic treatment, Science (2018). DOI: 10.1126/science.aat7148.