摘要:在一项新的《自然微生物学》研究中,匹兹堡大学的研究人员表明,多种生长因子混合物可以逆转炭疽病小鼠的致命细胞损伤,这表明这种方法可以适用于已经濒临死亡的患者。
匹兹堡大学的科学家发现生长因子可以逆转小鼠体内晚期炭疽病的损伤,为后期治疗带来希望。
匹兹堡大学的研究人员发现,多种生长因子可以通过重新激活关键的存活途径来拯救晚期炭疽病损伤的细胞,为当前治疗窗口之外的治疗带来了希望。
炭疽病是一种由炭疽杆菌引起的传染病,在早期阶段通常可以治愈。然而,一旦病情在几天后发展到“无法挽回的地步”,患者几乎肯定会死。
在一项新的《自然微生物学》研究中,匹兹堡大学的研究人员表明,多种生长因子混合物可以逆转炭疽病小鼠的致命细胞损伤,这表明这种方法可以适用于已经濒临死亡的患者。
“尽管每年美国只有少数人死于炭疽病,但人们一直担心这种细菌可能会作为生物武器大规模释放,”资深作者、医学博士、匹兹堡大学医学院医学副教授、匹兹堡大学和匹兹堡大学医学中心合资成立的衰老研究所成员刘世辉 (Shihui Liu) 表示:“由于炭疽病的早期症状不明确且类似流感,因此这种疾病通常无法诊断出来,而目前的治疗方法已经无法挽救。我们需要新的方法来治疗这种疾病的后期阶段。”
刘世辉,医学博士,匹兹堡大学医学院医学副教授,匹兹堡大学和 UPMC 合资成立的衰老研究所成员。图片来源:UPMC
当炭疽杆菌通过吸入、食入、注射或接触皮肤进入人体时,它会产生两种蛋白质,它们结合形成致命毒素。
炭疽病早期可用抗生素消灭细菌,或用抗体中和致命毒素,防止毒素进入细胞。但一旦进入细胞,毒素就会切断 MEK 酶的一端,使其失活,破坏 MEK 酶控制的重要通路,迅速造成大面积细胞、组织和器官损伤,甚至死亡。
为了进一步了解 MEK 控制通路在炭疽毒性中的作用,刘和他的团队培育了携带改良 MEK 的小鼠,这些 MEK 能够抵抗致命毒素的切割。这些 MEK 包括 MEK1 和 MEK2,它们控制一种名为 ERK 的通路,该通路与细胞分裂和存活有关;MEK3 和 MEK6 则调节 p38 通路,该通路与应激诱导防御有关。
当暴露于致命毒素或炭疽杆菌时,携带改良 MEK1/2 或 MEK3/6 的小鼠比正常动物的存活率高得多,这表明炭疽必须同时抑制 ERK 和 p38 通路才能杀死宿主。
在暴露于致命毒素或炭疽杆菌的小鼠和人类细胞中,三种生长因子的组合(均被单独批准用于治疗其他疾病)重新激活了 ERK 通路,并使它们从不可挽回的境地恢复过来。
“由于致命毒素会通过剪掉 MEK 蛋白的末端来破坏它们,我们认为这种细胞损伤是不可逆的,”刘世辉说:“因此,当我们发现特定的生长因子能够重新激活 ERK 通路并拯救细胞时,我们感到非常惊讶。”
由于身体中不同类型的细胞可能需要不同的生长因子来激活 ERK,研究人员目前正在努力优化人类炭疽病的治疗方法。
这项研究得到了美国国家过敏症与传染病研究所(NIAID)(R01AI170574)的支持。
参考文献:Jie Liu、Zehua Zuo、Michael Ewing、Qing Cao、Liu Cao、Qi Li、Toren Finkel、Stephen H. Leppla 和 Shihui Liu 撰写的“ERK 通路再激活可防止小鼠炭疽毒素致死”,2025 年 3 月 28 日,《自然微生物学》。DOI:10.1038/s41564-025-01977-x
来源:康嘉年華一点号