研究人員在杜克大學醫學中心已經確定了負責鼠疫細菌,尤其是有效地殺死其宿主的致病因素,使以前未知的家庭。
在這個過程中,團隊不僅表明,使用常見的蛔蟲,是一個有效的模型研究鼠疫耶爾森氏菌,細菌,導致鼠疫的毒性。他們還發現鼠疫桿菌和蠕蟲之間的相互作用是發生在哺乳動物,包括人類頗為相似。這項工作表明,病原體可能會使用類似的毒力感染進化驅散生物體的機制。
這些發現非常重要,研究人員持續,因為發病機制系統使用線蟲蠕蟲可以加速更好地了解鼠疫桿菌的發病過程。可以在較短的時間和實驗的增加緩解尤為重要,研究人員繼續說,由於鼠疫桿菌作為生物武器的潛在用途,他們說。
杜克大學的研究結果顯示在上線版的歐洲分子生物學組織(EMBO)的報告發表在10月在打印。這項研究得到了國家衛生部的國家普通醫學科學研究所研究院,東南亞的區域中心和生物防禦新出現的感染(SERCEB)和杜克大學翻譯研究中心。
“我們的實驗已經證明,如何密切的Y。鼠疫- C線蟲模型,說:”我們開發了模仿會發生什麼事時,鼠疫菌感染哺乳動物隊的首席研究員,博士,杜克大學的微生物學家亞歷 Aballay,。 “該系統應有助於加速表徵病原體和主機功能,可能可以針對性的干預。”
鼠疫桿菌的細菌,主要感染野生囓齒類動物,如小鼠,大鼠和松鼠。它通常是由跳蚤傳播,傳播感染,因為它們對哺乳動物的血液飼料。有不同的形式在人類的瘟疫 - 腺,肺炎及敗血症 - 根據感染部位;在人類感染高致命性的,如果不立即治療。
“Aballay博士已經開發出一種新模式,解剖的方法,如瘟疫的病原體可以感染並殺死它們的宿主,東區聖馬力諾,博士,在美國國立普通醫學科學研究所的科學家說。” “這一創造性的做法,應該提高我們的能力,以開發新的藥物來治療這類疾病。”
Aballay已經使用在土壤中常見的一種蠕蟲病毒,線蟲,作為模型來研究其他細菌的毒力機制除了瘟疫。該蠕蟲病毒是一種遺傳研究的理想模式,他說,因為只需要3天,從胚胎到成年繁殖能力發展。此外,科學家們可以輕鬆地操縱在蠕蟲的特定基因,並在其他動物模型對比,大量的蠕蟲可以快速成長,甚至可以被凍結,以後使用。
“彗星線蟲生活在土壤中,所以它不斷地接觸到的細菌和其他微生物,”Aballay說。 “這是一個高度發達的不僅認識到細菌的系統,但也應對這些。其先天免疫系統對特定的細菌作出適當反應的能力是非常相似的哺乳動物。”
Aballay測試鼠疫桿菌在他的模型,因為另一個研究小組最近報導的細菌殺死線蟲創造了“生物膜”對蠕蟲的咽,使其餓死。由於感染鼠疫桿菌的哺乳動物並不以這種方式死,Aballay認為其他致病因素在感染病毒。
“我們認為,一個鼠疫桿菌菌株(如KIM5已知),缺乏的基因(hmsHFRS操縱子)生物膜的形成,仍然可以進入蠕蟲的消化系統,並最終殺死它通過使用不同的方法從食物堵塞,”Aballay解釋。 “我們沒有事實表明,由於鼠疫桿菌缺乏hmsHFRS操縱子在腸道內積累造成持久性和致命的感染。”
然後,研究人員篩選了近1000鼠疫桿菌突變庫,發現 6個致病因素的細菌有充分的毒力是至關重要的。六個致病因素,三是還需要在哺乳動物感染。其中一個因素是類似於出口蛋白沙門氏菌。在去年發表的一項研究http://www.dukemednews.org/news/article.php?id=7647,Abalallay表明,沙門氏菌使用類似的致病因素,感染哺乳動物和線蟲。
“這個新的鼠疫菌毒力相關基因產生的蛋白質屬於一個完全未知的蛋白質在致病腸桿菌家庭,”Aballay說。 “這是第一次這種細菌的蛋白質尤其是家庭毒力的工作環節和使用線蟲的發病機制系統和一個新的小鼠模型,鼠疫,所以我們已經做了。”
Aballay說,保守的致病因素,這些類型的可調節先天免疫系統中各種各樣的主機,包括線蟲,跳蚤和哺乳動物。
他說:“我們工作的重要性,它將使我們能夠使用作為可行的替代方案,不僅為小說”鼠疫桿菌的致病因素的識別,但也研究保守先天免疫反應的細菌可以很容易地操縱遺傳模型, “Aballay說。 “這可能有助於我們在制定戰略,以保護人類的瘟疫。”
由於鼠疫菌KIM5應變是很好的特點,並具有較低的生物安全的排名比其他傳染病或有毒物質,Aballay認為,它將為研究實驗室進行毒力和先天免疫系統的研究。
格雷戈里霍普金斯大學,杜克大學的凱蒂斯太爾,和理查德Frothingham,以及薩拉 Schessar Bartra和格雷戈里普萊諾,邁阿密大學醫學院研究小組的其他成員。
http://medschool.duke.edu/