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新研究表明麻风病会劫持我们的免疫系统

一项使用斑马鱼研究这种疾病的新研究表明,麻风病会劫持我们的免疫系统,将一种重要的修复机制转变为对我们的神经细胞造成潜在无法修复的损害的机制。这样,该疾病可能与诸如多发性硬化症之类的疾病具有共同特征。

麻风病是一种影响皮肤和周围神经的传染病,由麻风分枝杆菌引起,而较少见的是由麻风分枝杆菌引起。根据世界卫生组织的统计,过去几十年来,全球疾病负担已急剧减少:从1985年的520万麻风病患者到2015年底的176,176人。

尽管已经知道这种疾病已有数千年的历史了-许多人将首先通过圣经中的参考文献听说过这种疾病-但对其生物学知之甚少。部分原因是细菌很难在培养物中生长,也没有好的动物模型:麻风分枝杆菌可以在小鼠的脚垫中生长,但不会引起神经损伤;该病会导致犰狳神经受损,但这些动物很少用于研究。

现在,由英国剑桥大学,华盛顿大学,加利福尼亚大学洛杉矶分校和美国哈佛大学的研究人员领导的国际团队首次使用斑马鱼这种新动物模型进行展示。麻风杆菌如何通过渗透旨在保护我们的细胞来破坏神经。斑马鱼已经用于研究另一种分枝杆菌,以帮助了解结核病(TB)。

科学家以前曾表明,麻风病的神经损伤是由于剥夺了保护神经纤维的保护性绝缘层髓鞘而引起的,但是人们认为,这一过程的发生是因为细菌进入了雪旺氏细胞内部,而雪旺氏细胞是髓磷脂。

在今天发表在《细胞》杂志上的新研究中,研究人员使用了经过基因改造的斑马鱼,因此其髓磷脂是荧光绿色的。年轻的斑马鱼本身是透明的,因此研究人员可以更轻松地观察神经细胞的状况。当他们将细菌注射到斑马鱼的神经细胞附近时,他们观察到细菌定居在神经上,形成了从髓鞘解离的甜甜圈状的髓磷脂“泡沫”。

当他们更仔细地检查这些气泡时,他们发现它们是由巨噬细胞内的麻风杆菌细菌引起的,这些细菌实际上是“大食者”,是消耗并破坏异物和体内有害物质的免疫细胞。但是,与结核病一样,麻风分枝杆菌被巨噬细胞吞噬但未被破坏。

剑桥大学医学系的Lalita Ramakrishnan教授解释说:“这些'Pac-Man'类免疫细胞吞噬了麻风病细菌,但并不总是能够消灭它们。”该实验室位于医学研究理事会的实验室内分子生物学。“相反,巨噬细胞(应该在神经纤维修复损伤的上下运动)放慢并稳定下来,破坏髓鞘。”

Ramakrishnan教授与Cressida Madigan博士,Alvaro Sagasti教授以及其他同事一起工作,证实了这种情况,通过敲除巨噬细胞并显示出当细菌直接位于神经上时,它们不会破坏髓鞘。

团队进一步证明了这种损坏是如何发生的。位于麻风分枝杆菌表面的称为PGL-1的分子会“重新编程”巨噬细胞,使其过度产生可能破坏性的化学一氧化氮形式,从而破坏线粒体,即为神经提供动力的“电池”。

Ramakrishnan教授说:“从本质上讲,麻风病细菌正在劫持一种重要的修复机制,并使它变得异常。”“然后它开始喷出有毒化学物质。它不仅停止修复损坏,而且自身造成更多的损坏。”

加利福尼亚大学洛杉矶分校的Cressida Madigan博士说:“我们知道免疫系统会导致神经疾病,特别是髓鞘的其他疾病,例如多发性硬化症和格林-巴利综合征。”“我们的研究似乎将麻风病与这些疾病归为同一类。”

研究人员说,现在说这项研究是否会导致新的治疗还为时过早。Ramakrishnan教授说,已经测试了几种抑制一氧化氮产生的药物,但是关键可能是在足够早的阶段就可以捕获这种疾病以防止对神经细胞的损害。

她说:“我们需要考虑退化与再生。”“目前,麻风病可以用多种药物治疗。虽然这些药物可以成功杀死细菌,但是一旦神经受损,目前是不可逆的。我们想了解如何改变这种状况。换句话说,我们能够首先防止神经细胞受损吗?我们还能专注于修复受损的神经细胞吗?”

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