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较低的pH会降低ASL杀死CF气道细菌的能力

发布时间:2019-04-06 11:09:42

较低的pH会降低ASL杀死CF气道细菌的能力 2012年7月5日 人类呼吸道对于微生物来说是一个非常不适合居住的地方。有许多免疫防御机制准备在它们引起问题之前杀死或去除吸入的细菌。但

  较低的pH会降低ASL杀死CF气道细菌的能力 2012年7月5日 人类呼吸道对于微生物来说是一个非常不适合居住的地方。有许多免疫防御机制准备在它们引起问题之前杀死或去除吸入的细菌。但囊性纤维化(CF)破坏了这些防御,使患者特别容易受到气道感染,这是CF中疾病和死亡的主要原因。 爱荷华大学的一组科学家使用独特的CF动物模型,发现健康呼吸道和受CF影响的气道之间存在惊人的差异,导致CF气道细菌死亡减少。该发现直接将CF-突变的遗传原因与称为囊性纤维化跨膜传导调节因子(CFTR)的通道蛋白 - 与破坏保护肺部免受细菌感染的生物机制联系起来。 发表在7月5日出版的“自然”杂志上的这项研究表明,新生猪CF中的薄层液体涂层比健康新生猪的酸性更强,而酸度增加(pH值越低)降低了液体杀死细菌。此外,通过简单的小苏打溶液使气道液体酸性降低,使CF气道中的细菌杀死恢复到几乎正常水平。 虽然研究结果表明,提高气道表面液体(ASL)pH值的疗法可能有助于预防CF感染,但研究人员强烈警告说,这一发现尚处于早期阶段。 “有些人告诉我们,患有CF的人是否应吸入可提高ASL pH值的气溶胶,”内科医学和高级研究作者UI教授Joseph Zabner博士说。 “此时,我们不知道这是否会有所帮助。更重要的是,它可能是有害的。“ “这是一个非常令人惊讶的发现,”该研究的UI博士后研究员兼联合主要作者Alejandro Pezzulo博士补充道。 “关于CF中出了什么问题已有很多想法,但缺乏良好的实验模型使得很难深入了解疾病是如何开始的。” 与该疾病的小鼠模型不同,CF猪发展的肺病与人类所见的非常相似。来自UI实验室的先前研究表明,虽然CF猪的气道在出生时是无感染的,但它们比健康的气道更不能去除细菌并且很快被感染。 相关故事肠道微生物可能与抑郁症相关联全基因组测序和共享实时数据可能会限制食源性细菌的传播研究人员发现肠道细菌与宿主之间的种间交流在气道中检测细菌死亡 UI团队,包括Pezzulo和共同主要作者,肖博士,一名霍华德休斯医学研究所的UI博士后研究员,开发了一个简单的实验来研究ASL的细菌杀灭。他们将细菌固定在微小的金网上,并将这些细菌暴露于受CF影响和健康的猪的ASL中。 来自正常气道的ASL非常迅速地杀死了大部分细菌,而受CF影响的气道的ASL仅杀死了大约一半的细菌,这表明在CF气道中,一些细菌会存活并继续引起感染。 进一步调查显示,尽管CF和非CF猪的ASL的许多特征相似,但CF气道的ASL比健康气道的液体更具酸性。 当科学家通过吸入碳酸氢钠溶液(小苏打)提高CF猪ASL的pH值时,处理过的ASL能够杀死网格上的大部分细菌(就像正常气道的ASL一样)。相反,降低正常气道的ASL的pH值可减少细菌死亡。该发现证实pH是细菌杀灭的关键因素, “该研究解释了为什么CFTR通道蛋白中的缺陷导致细菌杀伤减少和气道宿主防御缺陷”。唐说。 “由于CFTR缺陷导致的碳酸氢盐转运受损可导致ASL中的酸度增加,该研究显示降低了ASL细菌杀灭能力。” 潜在的临床应用 尽管该方法还没有为临床应用做好准备,但研究表明pH是气道感染的一个促成因素,这表明改变气道pH的疗法可能有助于预防CF患者的感染。 此外,研究人员认为,使用细菌涂层网格来测量气道中的细菌杀灭可能提供了一种简单的方法来测试目前正在开发的其他新CF疗法的有效性。 资料来源:爱荷华大学医疗保健