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病毒“搭臺” 細菌“唱戲”

2015-01-02 來(lái)源:健客網(wǎng)社區  標簽: 掌上醫生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護膚
摘要:科學(xué)家早就發(fā)現,被流感病毒感染之后患者更容易患上并發(fā)繼發(fā)細菌性肺炎,這種共感染被認為是流感大流行時(shí)死亡率增高的重要原因。
  從甲型h1n1到h7n9,高致病性的甲型流感曾多次引起全球范圍內的流行。因其能夠直接由禽類(lèi)感染人,它們被稱(chēng)為“禽流感”。每年冬春,禽流感都是我國乃至世界各地的重點(diǎn)防控對象。
 
  流感的威脅不僅在于病毒給患者帶來(lái)的病痛,更在于其引發(fā)的多種繼發(fā)性疾病,其中以繼發(fā)細菌性肺炎最為嚴重。中國疾病預防控制中心傳染病預防控制處處長(cháng)余宏杰介紹,歷史上幾次流感大流行的數據顯示,繼發(fā)細菌性肺炎與流感大流行之間有著(zhù)密切關(guān)聯(lián),而且是導致流感患者死亡最主要的原因之一。
 
 
  科學(xué)家早就發(fā)現,被流感病毒感染之后患者更容易患上并發(fā)繼發(fā)細菌性肺炎,這種共感染被認為是流感大流行時(shí)死亡率增高的重要原因。只是,一直以來(lái)人們并不清楚這現象背后的具體原因。
 
  中國科學(xué)院微生物所病原微生物和免疫學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗室研究員王北難團隊最近的一項研究揭開(kāi)了這個(gè)謎底。
 
  病毒“搭臺”細菌“唱戲”的分子機制
 
  近年來(lái)已有研究表明,a型流感病毒(iav,即甲型流感病毒)的表面分子神經(jīng)氨酸酶(na)能夠增強細菌對細胞的黏附,然而其中的分子機制不清楚。
 
  王北難在接受《中國科學(xué)報》記者專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)介紹說(shuō):“我們的研究發(fā)現和證明,流感病毒的神經(jīng)氨酸酶(na)通過(guò)激活一種叫作tgf-β的人體細胞因子,會(huì )導致宿主細胞表面的黏附分子(如纖連蛋白和整合素)表達增高,這導致黏附于肺中的細菌增加。”
 
  王北難曾在國外專(zhuān)門(mén)研究細菌是如何黏附到細胞上的。她告訴記者,細菌要在宿主身上“定居”的話(huà),必須表達一個(gè)“黏附因子”,然后才能黏附到細胞表面的分子(受體)上。
 
  回國以后,王北難了解到病毒表面分子神經(jīng)氨酸酶可以使人體細胞因子tgf-β活化。“我知道tgf-β可以促進(jìn)細胞表面上、細菌黏附所需要的受體表達,我就想,這之間可能有關(guān)系。”
 
  王北難首先率領(lǐng)團隊在人肺的上皮細胞系上做了實(shí)驗驗證。在細胞系上的實(shí)驗結果不出王北難所料:第一,細胞系被病毒感染以后,細胞內tgf-β就被“激活”了;第二,病毒感染后,細胞表面的黏附分子(受體)增加了。通過(guò)與中國科學(xué)院院士、中國疾病預防控制中心副主任高福的合作,用重組表達的流感病毒na也重復出了相同的現象,說(shuō)明此現象是由病毒的na所致。
 
  “這兩個(gè)獨立的現象,存在怎樣的聯(lián)系?”帶著(zhù)這個(gè)問(wèn)題,王北難團隊重新設計了實(shí)驗,他們在細胞被病毒感染的時(shí)候同時(shí)加入抑制tgf-β活性的抑制劑,結果發(fā)現細胞表面受體表達增加的現象“不見(jiàn)了”。這時(shí)候的王北難“心里有數了”。
 
  動(dòng)物實(shí)驗的驗證
 
  做完了細胞系上的實(shí)驗,還需要通過(guò)活體動(dòng)物這一整體模型對實(shí)驗結果進(jìn)行驗證。王北難團隊開(kāi)始用小鼠做體內實(shí)驗。他們對一組小鼠進(jìn)行病毒感染,然后給它們接種細菌。結果發(fā)現感染病毒組的小鼠肺內細菌數顯著(zhù)高于對照組小鼠(無(wú)病毒感染,只接種細菌)并且其肺內細胞表面黏附受體表達也顯著(zhù)增加。
 
  接著(zhù),王北難與中科院動(dòng)物所移植生物學(xué)研究組組長(cháng)趙勇合作,在轉基因小鼠身上做“阻斷實(shí)驗”——該小鼠體內細胞可表達tgf-β,但由于tgf-β發(fā)揮作用所需的信號通路被切斷,故tgf-β在該鼠體內不起作用。他們用該轉基因小鼠感染病毒后發(fā)現,該小鼠肺內細菌黏附并沒(méi)有增加,細胞表面黏附受體也不表達了。
 
  “這就比較完美了——從細胞系(體外實(shí)驗)到動(dòng)物水平上(體內實(shí)驗)都證明,流感病毒通過(guò)活化細胞內的tgf-β,使細胞表面的細菌黏附受體表達增加,增加了動(dòng)物或其他宿主對細菌感染的敏感性,這是我們最后的結論。”王北難對《中國科學(xué)報》記者說(shuō)。
 
  然而,王北難團隊的研究并沒(méi)有結束。“微生物中,病原菌和非病原菌有一個(gè)明顯的差異,就是大多病原菌都有黏附因子,而非病原菌沒(méi)有。如果用非病原菌來(lái)做實(shí)驗,流感病毒對非病原菌應該沒(méi)有影響。”于是,他們又用非病原菌進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗,結果的確如此。
 
 
  “非病原菌不表達黏附因子,即使細胞表達再多的黏附受體(分子)也無(wú)濟于事。”王北難告訴記者,他們隨后將病原菌中負責黏附的因子轉到非病原菌上,使非病原菌具有黏附的功能,再去做病毒感染實(shí)驗。結果發(fā)現,非病原菌表達了病原菌的黏附因子后,在病毒感染后,也會(huì )使它在細胞上的黏附增加。
 
  “這證明了流感病毒介導的細菌黏附依賴(lài)于細菌表面的纖連蛋白結合蛋白,因此表達此類(lèi)蛋白的細菌與流感繼發(fā)細菌感染密切相關(guān),如肺炎球菌、金黃色葡萄球菌、a型鏈球球菌和嗜血桿菌,這些細菌都是在流感并發(fā)細菌肺炎時(shí)常見(jiàn)的致病菌。”
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