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        研究人員研究細(xì)菌免疫以了解傳染病
        
			
        
				2019-02-20 08:57:40
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        患有囊性纖維化的患者通常被銅綠假單胞菌感染，銅綠假單胞菌是一種感染肺部并阻止呼吸的細(xì)菌，通常會導(dǎo)致死亡。銅綠假單胞菌本身也可以被病毒感染，這可以影響囊性纖維化患者的臨床結(jié)果。“就像人類被細(xì)菌感染一樣，細(xì)菌也會被病毒感染，”雷切爾·惠特克說，他是微生物學(xué)教授，也是該大學(xué)Carl R. Woese基因組生物學(xué)研究所的一個健康研究主題感染基因組學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)者。伊利諾伊州厄巴納 - 香檳分校。“這是一套嵌套的，分層的生態(tài)系統(tǒng)和感染的相互作用。”
        

        研究人員研究細(xì)菌免疫以了解傳染病
        

        惠特克和她的研究生，惠特尼英格蘭和泰德金，有想法使用銅綠假單胞菌作為一種“模型系統(tǒng)”來理解細(xì)菌與病毒的相互作用如何影響人類健康。他們的研究結(jié)果發(fā)表在mSystems上，可以深入了解這種細(xì)菌的多樣性和免疫系統(tǒng)。
        

        科學(xué)家認(rèn)為銅綠假單胞菌可能來自環(huán)境。最嚴(yán)重的細(xì)菌感染發(fā)生在醫(yī)院。“有很多努力可以防止兒童(囊性纖維化)感染，但最初的感染幾乎總會發(fā)生，”惠特克說。“你得到的壓力是你一生中幾乎沒有的壓力。”
        

        患者感染的特定菌株會影響他們的治療。一些菌株對抗生素具有抗性，而另一些菌株含有使感染惡化的基因。“這些菌株之間的一個巨大差異是細(xì)菌是否被病毒感染，”惠特克說。
        

        細(xì)菌的免疫系統(tǒng)稱為CRISPR / Cas系統(tǒng)，可以防止它們被病毒感染。研究人員在丹麥哥本哈根一家診所的一組囊性纖維化患者中分析了銅綠假單胞菌內(nèi)的這種免疫系統(tǒng)，他們發(fā)現(xiàn)細(xì)菌免疫譜不同。“ 哥本哈根的細(xì)菌種群看起來像全球多樣性，”惠特克說。“在一個人中，它不是多樣化的，但在這個社區(qū)內(nèi)，在這一家醫(yī)院內(nèi)，它是。”
        

        從那里，他們想看看他們是否能夠確定哪些病毒有可能感染那些細(xì)菌。他們將細(xì)菌種群與已知的銅綠假單胞菌病毒進行了比較，發(fā)現(xiàn)一些病毒被細(xì)菌的免疫系統(tǒng)高度靶向，而其他病毒則沒有。
        

        “這有點令人驚訝，因為你會認(rèn)為可能會有一種病毒或某些東西成為免疫力的焦點，”惠特克說。“但真正存在多種病毒的多樣化免疫特征。”
        

        惠特克說，這些知識可以用來瞄準(zhǔn) - 或至少要謹(jǐn)慎 - 某些可能侵入特定醫(yī)院細(xì)菌群的病毒。
        

        “它有助于社區(qū)醫(yī)學(xué)思想......我們可以預(yù)測這種流行病會如何在這種細(xì)菌群體中傳播嗎?” 她說。“這些數(shù)據(jù)可以用來做到這一點。”
        

        目前，在科學(xué)家們弄清楚這些病毒來自何處之前，這項研究更多地處于預(yù)測階段。
        

        “在我們知道這一點之前，很難設(shè)計出一種阻止傳播的策略，”惠特克說。“在我們真正設(shè)計出防止這種傳播的策略之前，我們還需要其他一些難題。這是第一步。”
        

        然而，科學(xué)家并不總是希望保護銅綠假單胞菌免受潛在病毒的侵害。在這種情況下，病毒通過殺死致命細(xì)菌來幫助囊性纖維化患者。
        

        囊性纖維化患者通常會使用噬菌體療法，其使用病毒殺死細(xì)菌，靶向銅綠假單胞菌，銅綠假單胞菌具有一些對抗生素有抗性的菌株。了解細(xì)菌群體的免疫特征可能有助于改善這種療法。
        

        “下一步是試圖找出病毒來自何處以及它們?nèi)绾蝹鞑?，以及我們是否可以在噬菌體治療中使用它們，”惠特克說。
        

        在更大范圍內(nèi)，這項研究為研究細(xì)菌感染的其他研究人員奠定了基礎(chǔ)，無論他們是在尋求阻止抗生素耐藥還是預(yù)防流行病。
        

        “它正在利用免疫的基本進化原理來理解傳染病，”惠特克說。
        

        這是IGOH主題的目標(biāo)之一，它將進化和生態(tài)學(xué)原理應(yīng)用于感染的動態(tài) - 無論是好的還是壞的感染。
        

        “我們并不真的想在這種情況下預(yù)防流行病 - 我們希望促進殺死細(xì)菌的病毒的流行，”惠特克說。“我認(rèn)為這是朝這個方向邁出的一大步。”
        
			

			
          
        
			
        
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