揭示細菌存留細胞在抗生素治療期間破壞宿主免疫防御機制

在一項新的研究中，來自英國倫敦帝國理工學院的研究人員揭示出沙門氏菌中稱為存留細胞（persister cell）的細菌細胞如何操縱我們的免疫細胞。這可能有助于揭示為何盡管服用抗生素，一些患者所患的疾病仍然會反復發作，并且可能為尋找從體內清除這些細菌存留細胞的方法開辟新的途徑。相關研究結果發表在2018年12月7日的Science期刊上，論文標題為“Salmonella persisters undermine host immune defenses during antibiotic treatment”。論文通訊作者為倫敦帝國理工學院MRC分子細菌學與感染中心的Sophie Helaine博士。論文**作者為倫敦帝國理工學院MRC分子細菌學與感染中心的Peter Hill博士和Daphne Stapels博士。

每當沙門氏菌等細菌侵入人體時，許多細菌在應對免疫系統的攻擊時會進入一種休眠模式，這意味著它們不會被抗生素殺死。

這些細菌存留細胞停止復制，并且能夠在這種休眠的“睡眠細胞（sleeper-cell）”狀態下保持數天、數周甚至數月的時間。當停止抗生素治療時，如果這些細菌存留細胞中的一些細胞蘇醒過來，那么它們能夠引發另一次感染。

Helaine說，“細菌存留細胞通常是反復性或難治性感染的罪魁禍首。典型的情形是一個人患有某種類型疾病，比如尿路感染或耳部感染，服用抗生素來阻止這些癥狀，然而僅在幾周后感染又發作了。”

當細菌被巨噬細胞攝取時，這些細菌存留細胞就形成了，其中作為一種免疫細胞，巨噬細胞通過吞噬細菌和病毒在保護人體免受感染中發揮著關鍵作用。在巨噬細胞內部，這些細菌存留細胞能夠存在于這種休眠狀態而在數周甚至數月內不被抗生素殺死。

感染的定時炸彈

細菌存留細胞在1944年被發現，被認為是存在于體內的休眠的無活性細菌，也是感染再次發作的定時炸彈。

在這項新的研究中，這些研究人員發現這些細菌存留細胞雖然潛伏在人體的巨噬細胞中，但實際上也能夠削弱它們的殺傷能力。

Hill解釋道，“在此之前，人們認為這些細菌存留細胞已完全處于休眠狀態。然而，我們揭示出的現實更為可怕。它們從內部瓦解了免疫防御，削弱了巨噬細胞的殺傷能力。要知道巨噬細胞是我們抵抗感染的關鍵部分。這意味著一旦抗生素治療停止，它們可能為另一次感染甚至是另一種細菌或病毒的全新感染，創造了一個更有利的環境。”

細菌弱點

雖然這些研究人員在這項新的研究中研究了小鼠巨噬細胞中的沙門氏菌感染，但是已知許多通常也會導致疾病的細菌在人體中形成細菌存留細胞，包括大腸桿菌、結核桿菌和沙門氏菌。他們如今正在研究是否有任何抵抗這些細菌的方法，以及他們是否能夠靶向這些細菌存留細胞削弱我們的巨噬細胞的機制。

Helaine補充道，“盡管這些研究結果表明這些細菌存留細胞對我們的免疫防御產生比之前認為的更為深遠的影響，但是它們也顯示出潛在的細菌弱點。鑒于抗生素無法識別細菌存留細胞，因此它們是難以治療的，然而，這種削弱我們的巨噬細胞的機制可能也正是這些細菌存留細胞的弱點。我們可能潛在地靶向這種機制，并更有效地清除難以治療的感染。”