科学家发现“智胜”人体免疫系统的蛋白质

2023-05-10 14:56:27

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培养的莱姆病病原体的免疫荧光图像

图像来源:Dr. Utpal Pal, University of Maryland

美国马里兰大学(UMD)的研究人员发现了一种机制,导致莱姆病的细菌通过这种机制存在于体内并对抗我们早期的先天免疫反应。兽医学教授Utpal Pal博士在UMD工作的12年间致力于研究伯氏疏螺旋体菌(Borrelia burgdorferi),他发现了一种用于识别该细菌感染的蛋白质标记物。近日,Pal博士已经分离出了由这种细菌产生的一种能抑制人体初步免疫反应的蛋白质。

共焦免疫荧光显微镜下的活体硬蜱虫的底部。

图像来源:Dr. Utpal Pal, University of Maryland

这项4月2日发表在《PNAS》上的研究,正是阐述了这种过去不为人了解的机制,而且他还观察到了一种从未见过的现象:即使没有这种蛋白质和免疫系统的及时反应,伯氏疏螺旋体菌也会在几周之后恢复。这是为数不多的能够长期存在于人体内的病原体之一,理解这种细菌对于治疗蜱虫传播疾病(比如莱姆病)来说具有重要意义。目前,这种疾病正在成为公共健康越来越大的威胁。

Pal解释说:“众所周知,我们体内充满了细菌,其中大部分是有益菌,但是当机体检测到某种会引起疾病的病原体时,免疫系统就开始发挥作用了。身体首先发动第一波非特异性的攻击,杀死不属于自己的细菌。这个过程会持续数个小时至数天。如果这波攻击不起作用,免疫系统会花7到10天‘分清敌我’,然后发动第二波攻击杀死剩下的细菌。”Pal解释说:“莱姆病事实上是由我们的免疫系统引起的。这种细菌会会在第一轮战斗中获胜,而身体会过度反应,免疫系统杀灭细菌的攻击行为会在所有的关节处和细菌扩散至的部位引起严重的炎症。然后,伯氏疏螺旋体菌被杀死,但是炎症反应还会持续,并引起莱姆病的很多症状。所以在第一波攻击中杀来伯氏疏螺旋体菌非常重要。”

Dr. Utpal Pal

美国疾病控制与预防中(CDC)估计,在美国每年大约发生300000起莱姆病病例。然而,这些病例被低估了,被报道的原因也是因为人们对蚊虫传播疾病的关注,比如疟疾。

早在2013年,加拿大著名歌手艾薇儿(Avril Lavigne)因被蜱虫叮咬而患上莱姆病。

Pal说:“在美国,其实大部分的虫媒病都是蜱虫传播疾病,我们在实验室中研究的15种蜱虫传播疾病中有6种属于硬蜱传播疾病。此类疾病的症状类似其他疾病,很难被察觉,所以它很少被报道,它对当地及全球公众健康所带来的影响远远超过人们所意识到的。”现在,慢性莱姆病已成为人们越来越关注的问题。在经过传统抗生素治疗6至12个月后,很多人又出现了不同程度的非客观症状,目前尚无治疗策略,这被称为治疗后莱姆病综合症。

Pal博士的研究对这一问题进行了阐述,他发现,即使没有对抗免疫系统第一波攻击的蛋白质,几周之后,炎症都会复发。这项发现为未来的研究和治疗铺平了道路。Pal解释说:“这意味着身体的免疫系统有针对伯氏疏螺旋体菌的第二道防线。这在过去从未被观察到,这使得我们能够了解是什么引起了慢性莱姆病。”

Pal博士经常被咨询此类专业问题,他还写了一些关于此类细菌的书。最近,美国政府增加了对蜱虫传播疾病这一公共健康问题的关注,并且通过了21世纪治愈法案。Pal博士为美国卫生及公共服务部(DHHS)的蜱虫传播疾病工作组附属委员会工作,该工作组关注于蜱虫疫苗及治疗方法的研究,推动该领域未来的研究。Pal博士目前获得了来自国立卫生研究院(NIH)的两项数百万美元的RO1资金,这笔资金只用于非常重要且有影响的研究。Pal说:“我对伯氏疏螺旋体菌很感兴趣,这项发现为治疗和控制此类疾病(比如莱姆病)的研究打开了一扇大门。”

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