科学:霍乱的致命搭便车者

日期:2017-11-02 07:38:02 作者:迟瞬 阅读:

Phyllida Brown制造霍乱致死的毒素不属于霍乱细菌本身,而是属于一种劫持它以阻止细胞进入细胞的线状病毒美国研究人员的这一发现有助于解释细菌如何在病毒遗传物质的帮助下突然变得令人讨厌并导致“新”疾病虽然已知其他几种细菌性疾病,包括白喉和肉毒中毒,是由感染它们的病毒毒素引发的,但直到现在还没有人看到病毒使用过这种巧妙的手段哈佛医学院的John Mekalanos和Matthew Waldor的新作品首次展示了病毒对细菌宿主的控制程度 “病毒的生物学本身与允许细菌引起疾病的特性密切相关,”Mekalanos说更不祥的是,研究人员提出,可能存在一整套线状或丝状细菌病毒,它们可以利用该团队发现的机制,在不同种类的常见肠道细菌之间快速移动其遗传物质 “到目前为止,我们已经看到它在两株霍乱弧菌(霍乱菌)之间移动,但没有理由不将它从霍乱弧菌转移到志贺菌,”Mekalanos说志贺氏菌引起痢疾在实验室培养中,病毒在两株霍乱弧菌之间移动相对较少但是,当团队在更加真实的老鼠胆量环境中观察其行为时,自然选择就会发挥作用,病毒使菌株之间的运动速度提高了1000万(Science,vol 272,p 1910) 霍乱弧菌通常生活在沿海水域只有少数菌株适应在人体肠道中存活并导致疾病 1987年,Mekalanos的研究小组发现了引起疾病的少数民族与其无害的表亲之间的一个关键区别:危险的菌株会产生成千上万的毛发状纤维,称为菌毛,并将它们附着在肠道细胞上没有菌毛,这些菌株将无法定殖肠道一旦它们的菌毛附着,致病菌株就会开始产生它们的致死毒素即使在那时,研究人员也很清楚,只有当菌毛存在时才会产生毒素但在那个阶段他们不知道为什么近十年的分子侦探工作后来,他们得到了答案 - 一种编排整个节目的病毒 “如果我们的目标是设计一种方法将霍乱弧菌变成成功的病原体,那么我们就无法找到更好的方法来做到这一点,”Mekalanos说当他们发现在致病菌株中编码霍乱毒素的基因序列能够从一种细菌跳到另一种细菌时,他们的怀疑就被唤醒了他们还发现细胞外的颗粒含有与这些毒素编码基因相匹配的DNA DNA是单链的 - 这是其他丝状细菌病毒的特征但正是这种被称为CTX的病毒的传播机制给团队留下了最深刻的印象它通过菌毛进入细菌,用它们作为受体然后它将自己的基因 - 编码毒素 - 引入细菌基因组 CTX病毒的起源是一个谜 “这种病毒并没有在霍乱弧菌内进化,”Mekalanos说他认为它的原宿主是一种可能感染海洋哺乳动物的细菌,如海豚或鲸鱼:这种毒素对哺乳动物细胞具有特异性,而已知弧菌群中的其他物种会感染海洋哺乳动物该病毒使用菌毛作为其受体的能力使其原则上能够将其他细菌转变为恶性杀手许多常见的肠道细菌,包括大肠杆菌和志贺氏菌,都会产生菌毛 “如果受体不限于那种细菌,病毒就不会局限于它所依赖的细菌,”Mekalanos说 Mekalanos和Waldor认为,CTX病毒必须渗入一种曾经无害的霍乱弧菌菌株,以创造导致1817年第一次大霍乱大流行的菌株另一种由同一病毒分别渗入的病毒可能造成了El Tor菌株的开始 Mekalanos说,1961年爆发的流行病最近一次.20世纪90年代影响秘鲁,南亚和扎伊尔的疫情似乎是早期菌株的亲属,所以不太可能是由新的渗透引起的 “这是一篇了不起的论文,”纽约Yeshiva大学的领先微生物学家Barry Bloom说但是,他警告说,对于实验性霍乱疫苗来说,这并不是一个好兆头,