PNAS：囊性纤维化继发感染的新理论

　　

    囊性纤维化（CF）是一种由于基因突变而导致的致死性肺部疾病，但是基因如何影响细胞并没有完全搞清楚。现在研究人员有新的证据表明基因突变可以改变某些肺细胞的内部化学状态，使之对某些致病菌易感，最终导致死亡。研究者也采用一个简单的方法在试管中纠正这种改变。这项研究刊登在2001年11月的Proceedings of the National Academy of Sciences （PNAS）电子版上。

    Christopher Taylor 博士是资助这项研究的国立过敏和感染性疾病研究所(NIAID)的一位细菌性呼吸系统疾病专家。他说：“这项研究对为什么在囊性纤维化时肺部感染顽固难愈提供了一个新颖的解释，如果其他研究也支持这项发现，我们就能对该疾病有更深的了解并可能提供新的治疗方法。

    囊性纤维化患者长期受慢性呼吸道感染的折磨，并且由于粘液在肺部的堆积而呼吸困难。多数患者死于铜绿色假单孢杆菌的过量繁殖，该菌是一种在正常人中很少致病的普通细菌。

    虽然CF基因从1989年以来一直被研究，但是它与铜绿色假单孢杆菌和其他细菌的高易感性的确切关系并未清楚。该基因编码一个叫CFTR的蛋白， 它调控带电粒子或原子进出细胞的流动。保持适当离子平衡对于细胞正常功能至关重要，但是研究者依然不知内外离子失衡是怎样使细胞更易于细菌生长的。

    为解决这个问题，Jens Poschet,博士和 Vojo Deretic博士开始研究CFTR与细菌感染之间的关系，尽管他俩当时都在密执根大学。当然现在他们已在新墨西哥大学。由于在入侵之前细菌必须贴附于细胞表面的蛋白，研究者想知道发生病变的CFTR能否导致这些表面蛋白的改变。如果果真如此，或许细胞表面对入侵的细菌更加易感。

    Deretic 和 Poschet首先研究了细胞内部，在那里所有蛋白产生后转运到一系列的内部细胞器作最后的加工。这些细胞器中的一部分构成了高尔基体转运网，它是一个核心的包装中心，其可以将蛋白分类并给与最后的处理。在这些处理中包括特定的酶给一些膜蛋白加上小分子糖链。这些糖链可作为蛋白识别其他细胞或化学信号的分子旗帜。

    当研究人员在有变异CFTR的细胞内研究高尔基体转运网时，发现细胞器内环境比正常的要偏酸性，并且不能将正确的糖分子加到膜蛋白上。Deretic说：“加糖链的酶只在特定的pH范内工作围内起作用，而变异的CFTR打乱了细胞的离子平衡和pH值。”

    没有了细胞表面的糖链，铜绿色假单孢杆菌和其他细菌就更容易粘到细胞表面。这就清楚解释了CFTR基因与高呼吸系统感染之间的关系。当研究人员恢复试管中细胞的正常酸度，细菌就不再容易贴附。这对于我们来说，是个令人兴奋的发现。因为至少我们能在试管中能用简单的处理纠正这种缺陷。

    如果这些发现在体内证明也正确的话，Deretic博士就找到了一种新的治疗方法的可能性：“我们已经有离子通道抑制剂和抗酸剂来治疗胃灼热，如果可以发明相似的复合物去治疗肺部疾病，我们就有了一种显著提高CF患者健康的简单方案。（基因潮 ）