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【www.8455.com】女孩感染超级耐药菌,那是否也会有

被推荐rick&morty 时,刚成年没多久,以前只看过辛普森玩过南方公园游戏,再没接触过成年动画。初看惊呆了,这tm都是什么人啊,说杀人就杀人想干啥就干啥。我想试试能看到什么地步,我的底线是什么?

部分是有的。

核心提示: 美国芝加哥大学的研究人员近日发现,单个基因突变导致鼠疫病菌的毒性更强,这正是鼠疫病菌致命性强的

敌人的敌人就是朋友。

看到第三集惊掉下巴,原来还能这么玩?以前从没想过从身体里面看器官是什么样子,原来肺泡真的是泡状的,而且还这么写实,甚至有点科学。看了一遍觉得没看懂,又看一遍觉得大肠杆菌怕不是设定错了吧,明明长得是噬菌体(后来发现是翻译错误,为e.coli噬菌体--即大肠杆菌噬菌体)。看第三遍我想知道morty 到底被缩小的有多大,就查了下,甲肝病毒直径27~32nm ,看样子是人物十倍大,所以morty大概是2~3nm .没有细思,前两天重温,觉得不对,病毒应该比细菌小的呀。所以静下心来整理一下。

病毒是一种只有核酸和蛋白质构成的生物,缺乏独立的物质合成系统,因而必须依靠宿主的物质代谢系统来完成自己的生命周期。所以病毒作为一种寄生生物,对于宿主而言肯定是有害的。但是我们都知道,同样是微生物的细菌,却有着益生菌和有害病原菌的分类,那么对于病毒而言,除了可以用来做研究以及疫苗研制之外,是否存在着某些种类也可以「有益」于人类健康,或者可以直接称之为「益生病毒」呢?

美国芝加哥大学的研究人员近日发现,单个基因突变导致鼠疫病菌的毒性更强,这正是鼠疫病菌致命性强的重要原因。相关研究报告发表于5月份的《微生物学》杂志。

近日,顶级期刊Nature发表了一项先锋性的医疗方法——竟然以毒攻毒,用病毒混合的鸡尾酒疗法成功救活了一名感染致命菌的15岁少女。而事实上,这种病毒疗法还处于试验阶段。作者将整个过程以论文的形式发表出来。

全集共设计了6-7种细菌和病毒。(不确定肺里被疤痕组织包裹的是不是结核分枝杆菌)

(当然,这里举的只是文献中总结的几个小例子,至于最终定论是否真的是一个「益生病毒」,肯定还是需要更多的实验数据支持和临床案例的研究。)

鼠疫病原体为耶尔森氏鼠疫杆菌,属自然疫源性烈性传染病,在人类历史上已造成超过2亿人的死亡,因此被冠上"最具毁灭性传染病"的名头。尽管如此,科学家对鼠疫所呈现的非凡毒性却仍未敢说了解,其分子基础至今仍不明朗。

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病毒3种,甲肝病毒:27-32nm,丙肝病毒:55-66nm,e.coli噬菌体:不详

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研究人员的最新发现表明,耶尔森氏鼠疫杆菌菌缺失了一种重要酶。耶尔森氏鼠疫杆菌需要钙来增加机体温度,当钙匮乏时,就会产生丰富的天门冬氨酸。天冬氨酸酶可将天门冬氨酸消化,但科学家们一直费解的是,天冬氨酸酶几乎存在于所有的细菌中,却在许多病原性细菌中呈缺失状态,如结核分枝杆菌、土拉热弗朗西斯氏菌等。以上两种细菌或直接对人类致命,或像鼠疫杆菌一样由昆虫传染给人类。

发表在《Nature Medicine》上的文章标题

细菌3or4种:结核分枝杆菌:0.4微米*1-4微米 淋球菌:0.6-0.8微米,黑死病(鼠疫耶尔森菌):0.5-0.8微米*1-3微米,三种细菌相差不大,其中结核杆菌应最大

大家知道肝炎病毒有很多种,最常见的就是甲肝、乙肝、丙肝,但是你听说过「庚肝」吗?也就是庚型肝炎病毒(Hepatitis G Virus,HGV,也称GBV-C)。

耶尔森氏鼠疫杆菌的单个基因突变证明其并未产生天冬氨酸酶。而由于该型酶的缺失,病菌感染人类后会大规模制造天门冬氨酸,其量远大于其所需,最后致使胺基酸池失衡。如推断成立,则可通过消除额外天门冬氨酸来减少鼠疫致死率。

感染致命菌,存活率不到1%

(注:1微米=1000nm )

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在过去的2万年里,鼠疫病菌从假结核杆菌演化而来,一直显示出杀伤力极高但基因变化率极低的特点。此次研究发现了其基因变化,揭开了鼠疫病菌致死率过高的原因,将对人类防治鼠疫具有重要的意义。

伊莎贝尔是一位15岁的小姑娘,她患有先天性的囊性纤维化,这是一种遗传性外分泌腺疾病,主要影响胃肠道和呼吸系统。这种病能够导致气道表面脱水,全身黏膜增厚,从而使肺内形成粘稠的液体,这也是危险性细菌感染的温床。

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庚型肝炎病毒

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如图:甲肝病毒27-32nm

HGV病毒属于黄病毒科,它的结构与HCV(丙肝)相似,但是却几乎不引起任何临床症状。HGV主要是经血传播,而且由于传染途径与HIV和HBV(乙肝)类似,所以常常会与HIV、HBV和HCV联合感染

www.8455.com,伊莎贝尔现在17岁了,正在学开车

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然而有研究报道,合并感染HGV的HIV感染者中,常表现有CD4+细胞计数升高(CD4+T细胞是人体免疫系统中的一种重要免疫细胞,也是HIV病毒攻击的主要对象),故艾滋病程进展较为缓慢。体外研究也发现,HGV感染可以降低细胞表面影响HIV进入的相关受体的表达,使得HIV难以进入细胞;也可以抑制HIV病毒的复制;同时,也可以增强固有免疫应答,包括促进γ-干扰素的表达等。

脓肿分枝杆菌是一种非结核分枝杆菌,有多重耐药性,在环境中普遍存在且增长迅速。感染这种细菌可导致广泛的感染(如肺、皮肤和软组织、中枢神经系统和菌血症)。

丙肝病毒55-66nm与甲肝病毒

另一方面,由于HGV还常常与乙肝或者丙肝联合感染,有案例表明,HGV并不会加重乙肝或者丙肝的临床症状和肝脏酶学变化。在合并感染HGV的丙肝(HCV)患者中,有些患者体内的HCV病毒血症消失,而且谷丙转氨酶(一个肝功能指标)恢复正常,而同时HGV的感染却持续存在。

囊性纤维化患者经常会被非结核分枝杆菌感染,需要长期使用抗生素治疗,然而这些细菌往往具有抗生素耐药性,因此在临床上很难被治愈。

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有学者认为,HGV可能会与这些联合感染的病毒起到一个「竞争」的作用,对人体是无害的,可能是一个「旁观者」的角色,甚至还有可能还起到了「帮助」、「有益」的作用。

不幸的是,伊莎贝尔被脓肿分枝杆菌感染了。由于病情发展迅速,16岁时,她接受了双肺移植手术,但这种细菌仍然隐藏在她的体内。当她开始使用免疫抑制剂来防止肺移植后的排斥反应时,脓肿分枝杆菌又卷土重来了。

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她的医生海伦说:“根据我们的经验,对于移植后分枝杆菌再次感染的患者来说,生存率极低,可以说只有1%的可能。大部分患者尽管接受了积极的治疗,也很难生存超过一年时间。”

E.coli应为 大肠杆菌噬菌体

第二个例子是噬菌体,对的,大家可不要忘了,噬菌体也是病毒

伊莎贝尔的皮肤上出现了一个很大的、黑色的、正在溃烂的伤口,感染病灶就在这个地方。随着感染的加重,她的肝脏开始衰竭,体内聚集了大量的细菌感染。伊莎贝尔进入了重症监护室,医生对此也表示无能为力。

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我们都知道,我们的粘膜表层是病原体的主要入口点和防御感染的第一线。有研究发现,噬菌体可以粘附在粘膜的粘液上,与人体(或者其它动物宿主)形成「共生」关系,因为这些噬菌体似乎可以帮助消灭入侵粘膜的病原菌

最终,她的父母决定放弃治疗,带她回家。

肺内结核分枝杆菌0.4微米*1-4微米,图中比morty 小,大概是morty 1/3--1/2大小

具体来说,在这些噬菌体的衣壳表面有着多变的衣壳蛋白,例如免疫球蛋白样(Ig-like)结构域,而且编码这些结构域的序列占到了有尾DNA噬菌体基因组的四分之一。在我们粘膜的粘液中,存在着一种粘液素糖蛋白,它可以为噬菌体的Ig-like结构域提供可能的结合位点,从而使得噬菌体可以有效地「共生」在粘膜层,形成实质上的「抗菌层」

出现转机,病毒能帮助对抗超级细菌吗?

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然而,伊莎贝尔的母亲乔并没有真正放弃她,一直在网上研究一种用病毒感染细菌的方法,企图用这种方法杀灭女儿体内的脓肿分枝杆菌。大奥蒙德街医院(The Great Ormond Street Hospital )的医生们也尝试了一种“噬菌体疗法”,这种疗法是尝试使用病毒感染机体,并杀死机体感染的细菌。

鼠疫耶尔森菌(黑死病)0.5-0.8微米*1-3微米

从左到右分别为肌病毒科噬菌体、断尾病毒科噬菌体和长尾病毒科噬菌体(wikipedia.org)

大奥蒙德街医院的研究团队联系了美国霍华德休斯医学研究所的格雷厄姆?哈特富尔(Graham Hatfull)教授,他拥有世界上最大的噬菌体收藏。因为对分枝杆菌感兴趣,自20世纪90年代以来,Hatfull一直在收集放线菌噬菌体,拥有超过15000瓶噬菌体。然而发现和制备噬菌体并非易事,科学家们花费了几个月的时间研究哪几种噬菌体的组合可以对抗伊莎贝尔的感染。

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如此,噬菌体为宿主提供了对潜在病原菌的防御,而宿主也为噬菌体提供了环境和新的寄主。

最终,科学家们选定了三种噬菌体进行组合,其中的两种经过基因改造以使其更加有效。

淋球菌0.6-0.8微米,其实这里博士说的是gonorrhea淋病,而淋球菌是gonococcus.而且淋球菌比morty大很多。

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所以,其实人体乐园里细菌和病毒的比例是错误的,除非理解为:morty 他们一行人从一个器官进入另一个器官时所有人(包括背包里的细菌)都是等比例变大或缩小的(然而不太现实)。

噬菌体粘附在粘液中帮助宿主防御病原菌的模型(参考文献 [3])

三种用于治疗伊莎贝尔的噬菌体

不过这并不影响R&M是一部神剧而且让我看爱不释手,第三集是我看过最多遍数的一集,依旧有很多待发现的细节。

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据《自然医学》(Nature Medicine)杂志报道,这种疗法每天两次将噬菌体注入伊莎贝尔的身体,并应用于她皮肤上的感染病灶。

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还有一种的话,是一种叫γ-疱疹病毒的病毒。

几周内,伊莎贝尔的病情明显好转,她的伤口开始愈合。仅仅9天的时间,伊莎贝尔就出院了,这种病毒疗法挽救了她的生命。

哈哈哈,这是随手截图时发现的。大概是小肠至大肠即回盲瓣部分吧。这里具体位置不确切,A站断网,暂时核实不了。

有研究报道,小鼠感染γ-疱疹病毒可以促进对单核细胞增生李斯特氏菌Listeria monocytogenes)和鼠疫耶尔森菌Yersinia pestis)的抵抗能力。这里前者是一种人畜共患病原菌,而后者的鼠疫耶尔森菌,就是鼎鼎大名的——鼠疫杆菌,它可是引起过人类历史上三次大流行,死亡人数以千万计。

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另外,感染γ-疱疹病毒的小鼠也会激活自然杀伤细胞(NK细胞),可以增加对肿瘤移植物的抵抗能力

病毒治疗前后伤口愈合情况对比

这里的小人偶特别可爱,类似查理的巧克力工厂。

因为人类同样也会感染γ-疱疹病毒,因此这种「共生」的关系及其所带来的「益处」,说不定也会存在于人类之中,但是具体的,还有待于进一步研究。

严格来说,伊莎贝尔的致命感染还没有完全治愈,但是已经得到了控制。

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这个角度很服气

最后其实想说,自然界生物之间的种间关系多种多样,病毒主营寄生是没错,但是在某种程度某些病毒上说不定也可以与宿主互利共生,或者类似于「旁观者」的中性关系,上述便是三个小例子。

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想要了解更多,可以参看下面的参考文献。

感染病灶明显减小

这里看到一个弹幕简直是灵魂拷问,原话是:太空没有空气怎么燃烧

参考文献

现在,她仍然要每天注射两次这种病毒混合物。她的家人也在期待第四种噬菌体能够加入,试图彻底清除她的感染。

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[1] Roossinck M J. Move over, bacteria! Viruses make their mark as mutualistic microbial symbionts[J]. J Virol,2015,89(13):6532-6535.

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[2] Roossinck M J. The good viruses: viral mutualistic symbioses[J]. Nat Rev Microbiol,2011,9(2):99-108.

治疗伊莎贝尔感染的噬菌体混合物

酷妈妈吼

[3] Barr J J, Auro R, Furlan M, et al. Bacteriophage adhering to mucus provide a non-host-derived immunity[J]. Proc Natl Acad Sci U S A,2013,110(26):10771-10776.

专家表示,伊莎贝尔的故事是很不寻常的,但也只是一个个案。从技术上讲,如果不进行临床试验,科学家无法确定噬菌体的疗效到底如何。因此,在这种疗法的推广使用上,必须非常谨慎。

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往期精彩文章:

但这个病例确实鼓励了未来对一些耐药细菌进行噬菌体治疗的研究。

特喜欢这个画面,太细致

【1】原来生物实验室里的仪器是这样的!

从放弃治疗到奇迹般复苏

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【2】【趣味科普】说中国人喝不了牛奶?我表示不服!

这种噬菌体疗法到底是怎么回事?

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【3】【趣味科普】你造吗?除了做酸奶,细菌还能补房子!

俗话说敌人的敌人就是朋友,这句话完美地诠释了噬菌体的存在。

这里外公造不造脸上喷的痰液里有结核杆菌

【4】【趣味科普】吃米、面获取碳水化合物,与直接吃糖相比,有什么不同?

噬菌体是一种自然存在的病毒,它感染的对象是细菌,而不是人体的细胞。它们看起来像是邪恶的外星人,降落在细菌表面,并注入自己的DNA,从而劫持细菌,把细菌变成噬菌体生产工厂,不断复制病毒,直到最终从细菌中涨破出来。

还有我很喜欢的两张截图,不是这一集,但有点特别。大概算是外公的心里话。

【5】【趣味科普】鲸一开始就是现在这个样子的么?

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【6】【趣味科普】海绵宝宝真的是不死之身吗?

噬菌体可以通过两种不同的途径感染宿主细菌:循环裂解,产生新的噬菌体并且增殖扩散,形成溶原性,由此噬菌体和宿主细菌形成稳定的结合。

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【7】地球最强生命,怎么可以这么萌!

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© 本文版权归作者  若松  所有,任何形式转载请联系作者。

【8】【趣味科普】吃了辣么多年的黄瓜,是水果还是蔬菜?

噬菌体感染细菌细胞,在细胞内复制并杀死细菌


噬菌体疗法是新出现的吗?

本文为特邀科普作者Mr-HH的原创文章,希望你们喜欢。

并不是,一些医生已经使用噬菌体疗法将近一个世纪了。这种疗法在格鲁吉亚和前苏联的其他国家得到了发展,但从未成为主流医学。广谱抗生素的出现使噬菌体疗法黯然失色,因为抗生素更容易使用,并且一种抗生素可以在多种细菌感染中发挥作用,而噬菌体疗法则需要找到精确的噬菌体来攻击特定的细菌感染。

但是现在,随着抗生素的过度使用,对抗生素产生耐药性的细菌越来越多,噬菌体疗法正在复苏。

2016年,加州大学圣地亚哥分校精神病学教授帕特森在埃及旅行期间被鲍曼不动杆菌感染。在治疗后期,帕特森发生器官衰竭,濒临死亡。而他的妻子一直致力于用噬菌体治疗这种感染,最终挽救了丈夫的生命。

霍华德·休斯医学研究所的格雷厄姆·哈特富尔教授说:“我们正处在一个未知的领域。我们的想法是把噬菌体用作抗生素,可以用它来杀死引起感染的细菌。”

但要更广泛地使用噬菌体,就需要仔细地将噬菌体与患者感染的细菌类型匹配起来。

莱斯特大学噬菌体研究人员玛莎·克洛基教授说:“我认为这项研究非常令人兴奋。它展示了噬菌体是如何在非常困难的情况下被成功开发成治疗药物,在这种情况下,细菌对许多抗生素都有抗药性,很难治疗。这将为其他此类研究铺平道路,并有助于对噬菌体进行必要的试验,使它们能够更广泛地用于治疗人类。”

多重耐药菌感染的危机恶化,促使人们对噬菌体疗法进行重新评估,噬菌体疗法会东山再起吗?

参考资料:

本文首发:医学界

本文作者:靳彦明

版权申明

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