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病毒欺骗免疫系统忽略细菌感染

来源:Science作者:Sara Reardon

在美国,有一种细菌导致了大约10%的医院感染,它利用病毒来逃避个人的免疫系统。

这种病毒被称为噬菌体,能感染铜绿假单胞菌,而铜绿假单胞菌经常抵制抗生素治疗。研究人员发现噬菌体促使免疫系统去寻找它,而不是它的微生物宿主。

这种细菌和噬菌体称为Pf,它们之间存在着一种共生关系,科学家怀疑这种共生关系在微生物界比以前认为的更为普遍。

这一发现有助于解释为什么免疫系统能耐受有益的细菌,如肠道细菌,并能对感染进行更好的治疗。

尽管一些噬菌体杀死了它们的细菌宿主,但另一些噬菌体却在微生物体内快乐地生活而没有杀死它们。研究人员长期以来一直怀疑这种共存意味着病毒在某种程度上对细菌有利。

为了研究噬菌体是否影响细菌与宿主的相互作用,加利福尼亚斯坦福大学的免疫学家Paul Bollyky收集了111个人的慢性伤口拭子,如受感染的烧伤。其中37处伤口感染铜绿假单胞菌。

研究人员发现,68%的铜绿假单胞菌感染含有Pf病毒。

当Paul Bollyky和他的同事把这些噬菌体感染的细菌转移到老鼠的开放性伤口时,他们发现更少的细菌就可以导致感染,老鼠死于伤口感染的可能性也比没有Pf的情况下使用铜绿假单胞菌更高。

这种细菌会吸引称为吞噬细胞的免疫细胞,这些吞噬细菌但不感染病毒。当吞噬细胞攻击感染了铜绿假单胞菌和pf的伤口时,它们很快只吞噬了一些细菌就离开了。

吞噬被感染细菌的吞噬细胞随后发出信号,吸引只攻击该区域病毒的免疫细胞。

研究小组在用细菌-病毒组合感染小鼠之前,通过给小鼠接种抗PF疫苗,减少铜绿假单胞菌感染。

研究人员认为噬菌体通过制造双链RNA来模仿人类病毒,从而触发免疫系统的攻击。Bollyky认为,类似的机制可以部分解释为什么免疫系统能耐受我们体内正常的、有益的细菌。

“这是一篇突破性的论文,”波兰科学院细菌学家Andrzej Gorski说。

其他研究表明噬菌体会影响炎症,并可能在预防过敏中起作用,但Gorski说,这是第一篇展示噬菌体如何危害人类健康的论文。

Gorski说,这些病毒不仅会吞噬细菌,还会影响人的免疫系统,无论是好是坏。

科罗拉多大学奥罗拉分校的微生物学家Breck Duerkop称这一发现“令人震惊”。

他说,研究人员现在将被迫更广泛地考虑微生物群——人体内细菌的聚集。

“我认为它增加了宿主-微生物群相互作用的复杂性,这在很大程度上被忽视了。”

目前,Bollyky和他的团队正在临床方面进行更直接的研究。他们已经获得了Pf疫苗的专利,并正在有烧伤或皮肤创伤的猪身上进行试验。

Bollyky说,研究人员正在研究人流感或肝炎等人类病毒。他们想解释Pf如何与身体相互作用,以及瞄准它是否有助于治疗感染。

Bollyky希望其他的研究小组开始广泛地寻找其他类似的细菌-病毒对。

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参考文献

Virus tricks the immune system into ignoring bacterial infections

Sara Reardon


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