Science：披着羊皮的狼，识破致病菌的诡计

　　

生物通报道  在发表于2月28日《科学》（Science）杂志上的一项新研究中，加州大学洛杉矶分校的研究人员证实某些狡猾的细菌，其中包括结核杆菌，可以在感染人体时伪装成病毒，这样它们就能够劫持机体免疫反应，从而顺利地躲藏到我们的细胞中。这些研究发现或许也有助于解释流感等病毒感染后，我们更容易遭受肺炎等细菌感染的原因。

这项研究尤其与肺结核相关。“每年全世界有870万人患上肺结核，更好地了解这些细菌避开我们免疫系统的机制，有可能促成新的方法来对抗它们，并获得更好更具针对性的治疗，”论文的资深作者、加州大学洛杉矶分校David Geffen医学院皮肤病学系主任、生命科学部门微生物学、免疫学和分子遗传学教授Robert L. Modlin博士说。

我们的保护性免疫系统是依赖于T细胞的紧急反应，特别是释放的一种称作γ-干扰素的蛋白，来对抗细菌性疾病和感染。γ-干扰素利用维生素D激素来警告和激活细胞，去破坏入侵细菌。

研究小组发现，细菌可以伪装成病毒，触发免疫系统启动一场以β-干扰素为武器的攻击。然而β-干扰素的功能是对抗病毒，而非细菌。因此，不仅β-干扰素无法有效对抗细菌，还阻碍了γ-干扰素的作用，让细菌获益。此外，如果有真正的病毒感染机体，触发β-干扰素，它会扭转免疫反应的注意力，阻止其对细菌入侵者发动攻击。研究人员说这或许可以解释流感会导致像肺炎这样的更为严重的细菌性感染的原因。

“就像一只披着羊皮的狼，细菌可以欺骗免疫系统启动针对错误感染类型的攻击，由此削弱抗菌反应，”论文的第一作者、David Geffen医学院皮肤病学部研究人员Rosane M. B. Teles说。

在这项研究中，研究小组检测了抗病毒β-干扰素蛋白抑制γ-干扰素细菌感染防御反应，诱使免疫细胞做出错误防御选择的机制。

鉴于麻风病和肺结核都是由相关细菌引起，随后研究人员将他们从肺结核中获得的知识，应用到了以麻风病为模型的研究中。Modlin指出，由于麻风病临床表现与病原体免疫反应水平和类型相关，它是研究宿主防御免疫机制的一种理想模型。

科学家们首先比较了麻风病患者皮肤病灶中抗病毒β-干扰素蛋白和抗细菌γ-干扰素蛋白的遗传表达。他们发现病情较轻微的患者表达γ-干扰素，更为严重的渐进性形式麻风病患者体内β-干扰素显著增高。

研究人员随后将这些麻风病灶中β-干扰素触发的基因，与肺结核患者血液中β-干扰素触发的基因进行了比较。值得注意的是，两者之间存在显著的重叠。在病变广泛的麻风病患者皮肤病灶及病情更严重的肺结核患者血液中，β-干扰素基因触发更频繁。

“我们发现这一常见β-干扰素基因模型与麻风病和肺结核，这两种极其不同的疾病的病情程度密切相关，”Teles说。

在以往的研究中，加州大学洛杉矶分校研究团队证实，γ-干扰素防御信号通路依赖于与维生素D相关的一种特异机制。维生素D是一种在机体对抗感染中发挥至关重要作用的天然激素。当前的研究发现β-干扰素抑制了与γ-干扰素触发维生素D信号通路相关的元件，阻止了免疫系统杀死细菌。

“该研究提出了一种可能，这两种干扰素蛋白其中一种减少或增加可能会改变平衡，导致轻微病情向重病转变。我们或许能找到治疗干预方法阻止或增强特异的干扰素反应，这有可能是改变平衡，支持对抗细菌性疾病的一种有效的策略。”

Teles说，接下来他们将进一步了解在人体感染中，细菌病原体激活β-干扰素的机制，以及细菌是如何能够操控免疫系统阻止有效的γ-干扰素宿主抗菌反应的。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Type I Interferon Suppresses Type II Interferon–Triggered Human Anti-Mycobacterial Responses

Type I interferons (IFN-α and IFN-β) are important for protection against many viral infections, whereas type II interferon (IFN-γ) is essential for host defense against some bacterial and parasitic pathogens. Study of IFN responses in human leprosy revealed an inverse correlation between IFN-β and IFN-γ gene expression programs. IFN-γ and its downstream vitamin D–dependent antimicrobial genes were preferentially expressed in self-healing tuberculoid lesions and mediated antimicrobial activity against the pathogen Mycobacterium leprae in vitro. In contrast, IFN-β and its downstream genes, including interleukin 10 (IL-10), were induced in monocytes by M. leprae in vitro, and preferentially expressed in disseminated and progressive lepromatous lesions. The IFN-γ–induced macrophage vitamin D–dependent antimicrobial peptide response was inhibited by IFN-β and by IL-10, suggesting that the differential production of IFNs contributes to protection versus pathogenesis in some human bacterial infections.