根据斯坦福大学医学院的研究人员的一项研究，一种叫做铜绿假单胞菌的常见细菌病原体会产生一种病毒，可大大增加病原体感染我们的能力。
铜绿假单胞菌使其常驻病毒武器化，以利用免疫系统对细菌与病毒感染的独特反应。这标志着第一次观察到细菌感染的病毒，也称为噬菌体或噬菌体，诱导免疫系统产生抗病毒反应，并在此过程中使其忽略细菌感染。当科学家们制作针对该病毒的疫苗时，他们发现它大大降低了细菌感染小鼠伤口的能力。
在3月29日发表在“科学”杂志上的一项研究中详细介绍，该研究结果可以通过保持抗生素抗性细菌首先获得立足点，为预防慢性顽固性感染提供新方法。噬菌体培养细菌感染的发现也为我们与居住在肠道和其他器官中的数十亿细菌之间的关系增加了一个前所未有的复杂层面。
Paul Bollyky，医学博士，博士，传染病和微生物学和免疫学助理教授，是该研究的资深作者。主要作者是前研究生Johanna Sweere博士。
体内繁殖数万亿的噬菌体
“我们很早就知道你的身体中含有多达10万亿个噬菌体，但我们只是认为他们所做的一切都严格地介于它们和你的共生细菌之间，”Bollyky说。“现在我们知道噬菌体也会进入你的细胞内，让你生病。”
目前还没有批准的针对铜绿假单胞菌的疫苗，铜绿假单胞菌是一种越来越耐药的病原体，它感染大多数患有囊性纤维化的成人的肺部，占所有糖尿病溃疡，褥疮和烧伤创伤的相当大比例。
2017年，世界卫生协会将铜绿假单胞菌命名为对人类健康构成最大威胁的“关键优先”病原体之一。
“我在临床实践中每天都会看到这一点，”Bollyky说。“由于持续的抗药性细菌感染导致的一点开始不能愈合。疾病，死亡和美元的代价是巨大的。“感染的糖尿病足溃疡是截肢的最大原因，他说。
铜绿假单胞菌本身经常被称为Pf的噬菌体感染。这种噬菌体存在于细菌内部，但可以从细菌表面流入周围环境(例如伤口)，就像病毒疱疹生活在我们的细胞中并从唇疱疹中脱落一样。在这项研究中，Bollyky的研究小组表明Pf在感染铜绿假单胞菌的伤口中很常见。研究人员检查了111名患有微生物感染，无愈合伤口的患者，发现其中37人感染了铜绿假单胞菌。感染铜绿假单胞菌的伤口中有三分之二携带Pf - 伤口持续存在时间越长。
为了证明Pf实际上促进了铜绿假单胞菌感染而不仅仅是与它们共存，科学家们用铜绿假单胞菌菌株接种了小鼠皮肤上的小伤口，这些菌株含有或不含有Pf。他们观察到这两种菌株在建立伤口感染的能力方面存在很大差异。如果缺乏Pf，导致可靠的铜绿假单胞菌感染所需的接种剂量是50倍。
接下来，科学家们希望看到Pf对可能影响铜绿假单胞菌维持感染能力的免疫细胞的影响。在实验室培养皿中，他们发现铜绿假单胞菌中噬菌体的存在减少了被小鼠或人吞噬细胞吞噬的入侵细菌数量的10倍 - 免疫细胞摄取，然后消化，侵入细菌。
“吞噬细胞失去了食欲，”Bollyky说。
跳闸分子探测器
Bollyky的团队确定噬菌体基因组材料的延伸触发吞噬细胞中的分子检测器，引导免疫系统从抗菌药物到抗病毒药物的反应。
当吞噬细胞遇到细菌时，适当的反应就是吞噬它们，咀嚼它们并召集更多的部队。但是吞噬细胞对病毒的反应是不同的，Bollyky说。“如果你是一个免疫细胞，摄入病毒绝对是你能做的最糟糕的事情，因为现在你已经让它进入了你的内心 - 你被它感染了。”
因此，吞噬细胞与病毒接触以关闭吞噬作用是唯一明智的。适当的抗病毒免疫反应包括产生抗体，以标记病毒感染的细胞，并发出信号通知其他类型的免疫细胞，并摧毁它们遇到的任何携带病毒的细胞。
Bollyky说，Pf在吞噬细胞内的作用就像有人在应该报警时拉火警。“如果有20辆消防车赶到现场，这会让小偷更容易逃脱，”他说。
研究人员生成了一种含有Pf蛋白成分的疫苗，并指出它将感染Pf阳性铜绿假单胞菌的伤口的发病率降低了一半。他们还产生了特异性靶向相同蛋白质成分的抗体，并表明它们至少与疫苗一样有效。
Bollyky和他的同事已经申请了与疫苗相关的知识产权专利，他们计划在大型动物身上进行测试，作为最终临床试验的一步。
Bollyky的愿景是在人们首次被诊断患有囊性纤维化或糖尿病时，以及养老院和医院的人们为Pf接种疫苗，以保护他们免受铜绿假单胞菌感染。由于疫苗需要时间来唤醒免疫系统，他建议Pf靶向抗体(可以大量生产并长期储存)可用于烧伤病例，当没有预先警告时。
Bollyky说，Pf疫苗可能对其他致病菌有效，如大肠杆菌和克雷伯菌，它们也可携带Pf并倾向于共同感染铜绿假单胞菌定植的伤口。
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