结核病每年能够杀死全球近200万人。尽管利用抗生素能够改善症状,但是疗程需要持续数月,而且不能完全根除疾病,往往在病人接受初次治疗后的几年或几十年内仍频繁复发,其中一个重要原因为病菌具有较强的耐药性。
如今,来自美国斯坦福大学医学院、马萨诸塞州剑桥市福塞斯研究所、加拿大多伦多病童医院、印度理工学院和高哈蒂医学院等的研究人员联合开展了一项转化型研究,旨在找出细菌产生耐药性的原因。他们发现结核分枝杆菌(MTB)能够渗入宿主骨髓中一种特定类型的干细胞并沉淀下来,从而可以在恶劣的细胞内微环境内持续逃避免疫细胞的攻击。通过这种手段,这种细菌就能够利用身体本身的自我更新机制。相关研究成果于2013年1月30日发表在Science Translational Medicine期刊上。
在这项研究中,研究人员以结核潜伏感染模式小鼠(这种模式小鼠是基于一种经过基因改造且只在链霉素存在时才能进行复制的肺结核菌菌株而构建出来的,并且在链霉素不存在时,这种细菌在小鼠体内处于休眠状态,就像在接受治疗的肺结核菌病人体内观察到的一样)为实验对象,着重研究了骨髓中一小部分被称作间充质干细胞的干细胞(这些细胞是多能性的,这就意味着它们能够变成几种不同类型的特化细胞,如骨细胞、脂肪细胞和软骨细胞。尽管在骨髓中,间充质干细胞最常被发现,但是众所周知,它们能够迁移到肺部中成为结核菌大量滋生的位点),发现肺结核菌在一种被称为CD271+/CD45−的骨髓间充质干细胞(BM-MSC)中能够保持长时间的细胞内活力。而当这些干细胞经诱导被分化为其它类型细胞时,在这些细胞中这种细菌的活力发生下降。
此外,为了证实在小鼠体内发生的情形能否反映被感染病人体内发生的情况,研究人员开展了一项小型临床研究,即挑选9名已成功完成历时数月的抗结核药物治疗的病人作为实验对象,从其体内收集骨髓活组织样品,并且这些病人的唾液中不含有能够检测到的肺结核菌。结果显示,从其中8名病人骨髓中分离出的CD271+/CD45−间充质干细胞中检测到结核杆菌DNA,而且从这8名病人的2个人体内能够分离出活的MTB。
该项研究表明CD271+骨髓间充质干细胞能够为潜伏在宿主体内的Mtb提供一种长期且有保护作用的细胞内位点。
未来,研究人员计划重点研究这些MTB感染间充质干细胞并在其中持续存在的细胞机制,以及在分子水平上潜伏的MTB再次被激活是如何发生的。
信息来源:Bikul Das,Suely S. Kashino,Ista Pulu,Deepjyoti Kalita,Vijay Swami,
Herman Yeger,Dean W. Felsher,Antonio Campos-Neto. CD271+ Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells May Provide a Niche for Dormant Mycobacterium tuberculosis