研究顯示 傷寒毒素加速細(xì)胞衰老 增強(qiáng)殺手感染
科學(xué)家們已經(jīng)揭示了傷寒毒素是如何劫持DNA修復(fù)機(jī)器并加速細(xì)胞衰老的,這一突破可以為新戰(zhàn)略對抗致命疾病鋪平道路。
作為研究的一部分,從生物醫(yī)學(xué)科學(xué)系的專家與來自新的健康壽命學(xué)院謝菲爾德大學(xué)的支持下,感染人體細(xì)胞與細(xì)菌病原體的實(shí)驗(yàn)室傷寒 - 傷寒沙門氏菌。
他們使用熒光顯微鏡研究毒素如何在分子水平上破壞DNA ,他們發(fā)現(xiàn)它會(huì)誘發(fā)一種特殊形式的DNA損傷; 毒素接管DNA修復(fù)機(jī)器并加速細(xì)胞衰老,使它們更容易受到感染。隨著時(shí)間的推移,受感染細(xì)胞的分泌物也會(huì)導(dǎo)致鄰近細(xì)胞老化,導(dǎo)致細(xì)胞水平更快老化。
傷寒是低收入和中等收入國家的主要?dú)⑹郑磕暝斐?100萬人死亡,導(dǎo)致168,000人死亡。傳染病是南亞的一個(gè)特殊問題,其中由于抗菌素耐藥性和缺乏有效的疫苗和診斷而更加復(fù)雜。
為了引起傷寒,細(xì)菌病原體傷寒沙門氏菌釋放出傷寒毒素,這會(huì)破壞細(xì)胞DNA。我們的DNA經(jīng)常受到吸煙和紫外線等環(huán)境因素的威脅,但細(xì)胞通常擁有強(qiáng)大的DNA修復(fù)機(jī)器來對抗這些威脅。在傷寒毒素攻擊我們的細(xì)胞的情況下,正是這種修復(fù)機(jī)器功能被劫持。Angela Ibler博士發(fā)現(xiàn)這一發(fā)現(xiàn)被稱為DNA損傷反應(yīng)RING-Response由一種內(nèi)毒素引起 - 參考人類細(xì)胞DNA雙螺旋中的單鏈斷裂,這種突變以一種特征性的環(huán)狀模式聚集。
今天發(fā)表于Nature Communications(2019年9月6日)的研究結(jié)果可能有助于將毒素相關(guān)的細(xì)胞衰老用作生物標(biāo)志物,以幫助早期診斷和更快地治療傷寒患者。
負(fù)責(zé)生物醫(yī)學(xué)科學(xué)系研究的Daniel Humphreys博士說:“我們的研究結(jié)果表明,致病菌可通過毒素加速細(xì)胞衰老,并利用這種方法建立感染。這很有意義,因?yàn)楦腥窘?jīng)常發(fā)生我們變老時(shí)難以對抗和恢復(fù),這部分是由于細(xì)胞衰老,但細(xì)菌病原體針對這種現(xiàn)象的事實(shí)是出乎意料的。
分子生物學(xué)和生物技術(shù)系謝菲爾德大學(xué)健康生命研究所副主任Sherif El-Khamisy教授說:“到目前為止,傷寒沙門氏菌對傷寒的傷寒毒素是如何造成感染的。如果我們要打擊傷寒,了解毒素如何導(dǎo)致人體細(xì)胞DNA的破壞并促進(jìn)感染是關(guān)鍵,我們希望這一發(fā)現(xiàn)將是制定控制傷寒的新策略的第一步,影響世界上的一些傷寒。最脆弱的社區(qū)。“
目前,傷寒沒有常規(guī)診斷方法,臨床常常將其與致命的發(fā)燒如瘧疾和登革熱混淆。因此,患者接受延遲抗生素治療,這會(huì)導(dǎo)致臨床并發(fā)癥。更好的診斷將改善臨床診斷并加快治療速度,同時(shí)還幫助研究人員量化地方性環(huán)境中的傷寒程度,這是說服政府實(shí)施公共衛(wèi)生/疫苗計(jì)劃所必需的。
這項(xiàng)工作標(biāo)志著涉及謝菲爾德大學(xué)健康壽命研究所的第一項(xiàng)研究。該研究所匯集了來自各個(gè)學(xué)科的120名世界級(jí)研究人員,目的是減緩衰老過程,解決多種疾病的全球流行病 - 兩種或多種慢性疾病的存在 - 以幫助每個(gè)人生活更健康,獨(dú)立生活更長時(shí)間,降低護(hù)理成本。
研究人員現(xiàn)在希望進(jìn)一步研究如何利用這一發(fā)現(xiàn)來幫助我們診斷和治療傷寒,以及確定RING表型是否是與DNA損傷相關(guān)的其他疾病(如癌癥)的特征。
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