不同的细菌使用相同的细胞表面分子侵入组织并促进感染

一项新研究将单个分子确定为两种危险细菌用于突破细胞屏障并引发疾病的关键切入点。3月19日发表在mBio期刊上的研究结果表明，阻断分子(称为CD40)与细菌之间的相互作用可能是预防危及生命的疾病(包括中毒性休克综合症)的普遍策略。

金黄色葡萄球菌(葡萄球菌)和化脓性链球菌这两种细菌会引发许多严重的疾病。据疾病控制和预防中心称，葡萄球菌每年导致70,000例高致命性肺炎，40,000例严重心脏感染和超过500,000例术后感染。化脓性链球菌每年导致1000万例喉咙痛和30,000例严重侵袭性疾病。

“由这两种细菌引起的许多感染始于皮肤或粘膜表面，如鼻腔，口腔，喉咙，肠道和阴道。这些细菌引起疾病的能力取决于生产一个被称为超级抗原的毒素家族，它会导致特别有害的炎症，“爱荷华大学卡佛医学院的微生物学和免疫学教授，新研究的主要作者Patrick Schlievert博士解释道。

Schlievert先前的研究表明，超级抗原导致粘膜屏障的上皮细胞产生称为趋化因子的信号分子。这些趋化因子吸引免疫细胞，破坏粘膜屏障的完整性，允许超级抗原和细菌本身渗透并导致严重且通常致命的疾病，包括中毒性休克综合症。

在这项新研究中，Schlievert和他在纽约的UI和National Jewish Health的同事使用人阴道上皮细胞作为粘膜屏障的模型。他们表明CD40和超级抗原之间的相互作用触发了这些细胞中趋化因子的产生。使用CRISPR基因编辑从细胞中去除CD40可防止细菌超级抗原引发趋化因子的产生。相反，将CD40恢复到那些细胞恢复了超级抗原引发趋化因子产生的能力。

该团队测试了三种超级抗原：中毒性休克综合征毒素1(TSST-1)和葡萄球菌肠毒素B和C.三者中，TSST-1产生最强效果，这可能解释了为什么这种超抗原是导致所有月经毒性的原因。休克综合症。

“CD40是至关重要的;如果没有它，你就不会对超级抗原产生反应，”Schlievert说。“由于我们现在知道这两大细菌家族通过相同的人体组织受体引起疾病，我们正在寻找阻断CD40和超级抗原之间相互作用以阻止免疫激活的方法。这项工作也提高了许多其他病原体可能的可能性。通过相同的受体相互作用引起疾病。这些研究正在进行中。

“如果有许多病原体用来破坏粘膜屏障的中心途径，那就意味着我们只有一个目标可以阻止病原体对屏障的破坏。这可能是巨大的，”他补充道。

该研究的资金部分来自美国国立卫生研究院的资助。