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肺衬里液体中的分子会与Mtb相互作用,目前的疫苗产生免疫应答

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多年来,科学家一直在努力想出一种更好的方法来保护人们免受结核病这种由结核分枝杆菌(Mtb)细菌感染引起的疾病。德克萨斯生物医学研究所教授Jordi
Torrelles博士表示,最近在老鼠身上进行的实验显示出了巨大的希望,新的希望即将出现。该研究发表在粘膜免疫学杂志上。

德克萨斯州圣安东尼奥市(2019年8月7日) –
老年人肺部不像年轻肺部那样抵抗导致结核病(TB)的细菌感染,使老年人患结核病的风险更大。导致这种传染病的微生物,结核分枝杆菌(Mtb),目前在世界上杀死的人数超过任何其他病原体。

我们发现,我们的疫苗配方比目前的疫苗保护得更好,并且不会导致任何肺组织损伤,Torrelles博士说。如果进一步的研究证明安全性和有效性,疫苗可以直接进入肺部。目前称为BCG的疫苗是通过上臂肌肉内感染传播的。

随着年龄的增长,情况会出现问题,研究副总裁Joanne
Turner博士说。当我们年轻时,我们已经建立了控制机制,我们的机构将根据需要切换响应并关闭响应。随着年龄的增长,其中一些响应会变得有缺陷。

如果它起作用,人类的药物输送系统将通过类似于哮喘吸入器的装置进行喷雾,Torrelles博士解释说。

德克萨斯生物医学研究所的研究人员于2019年7月在传染病杂志上发表了一篇文章。该研究详细介绍了一项体外(实验室)和体内(动物体内)发生的实验,结果显示肺部内层的液体发挥很大作用。老年人对Mtb细菌感染易感性的作用。

根据世界卫生组织的报告,由于传染性生物体导致结核病成为世界上最主要的杀手,因此扩大可以耐受结核病疫苗的人群非常重要。

研究小组研究了肺粘膜(又称肺泡衬里液)的作用,这是肺部的一层液体,有助于气体交换,并对感染起到保护作用。这些样品来自接受支气管肺泡灌洗的志愿者,这是一种医疗程序,其中支气管镜通过口腔或鼻子进入肺部,液体喷射到肺的一小部分,然后收集进行检查。一半的捐赠志愿者来自圣安东尼奥;另一半来自俄亥俄州。在德克萨斯州圣安东尼奥市,生物医学研究人员正与UT健康圣安东尼奥医学院的肺部和重症监护医学部门合作。Jay
Peters和Diego Maselli Caceres。

当细菌进入肺部时,它们会与称为粘膜的衬里接触。该衬里具有改变微生物表面表位的酶。表位是人类产生的抗体附着于其上的分子的一部分。目前的疫苗产生免疫应答,其不考虑表位改变。

研究人员将Mtb以其生理浓度在人体肺内培养。在健康的年轻捐献者中,肺衬里液体中的分子会与Mtb相互作用,将细菌传递给巨噬细胞(免疫细胞)以被杀死。然而,在较老的供体中,肺衬里液中的分子存在一些功能障碍,使细菌在巨噬细胞内感染和生长,从而驱使易感性和更高的感染风险。

Torrelles博士和他的合作者生物化学地模仿了肺衬里液体对细菌细胞表面的作用,从而可以在更大规模上制造更精确的疫苗。这个想法是T细胞(免疫细胞)将有更好的记忆反应,识别细菌并杀死它们。

当在健康的年轻小鼠体内进行相同的实验时,结果概括了体外实验中发生的情况。接受Mtb的动物不能控制感染以及接受Mtb与来自年轻人的肺衬液一起孵育的动物。

目前的疫苗BCG(bacille Calmette-Guerin)是由牛分枝杆菌(Mycobacterium
bovis)制成的,它与感染人类的​​Mtb相似。研究表明,BCG在预防最严重形式的结核病方面有效率为70%至80%,如儿童结核性脑膜炎。然而,BCG在预防呼吸道疾病方面效果较差,呼吸道疾病是成人中最常见的结核病形式。此外,随着时间的推移,为接种疫苗的人提供的免疫力会逐渐减弱。

我们假设肺部粘膜的状态可能部分解释了为什么我们随着年龄增长而易患呼吸道传染病,德克萨斯生物医学人口健康项目联合负责人Jordi
Torrelles博士解释道。老年人(65岁及以上)的肺部粘膜氧化程度较高。在我们的研究中,我们证明这种氧化改变了重要的肺粘膜先天可溶性成分的正常功能,这些成分参与控制到达肺部的感染因子。随着年龄的增长,控制受损,我们更容易受呼吸道感染。我们目前正与西南研究院的研究人员合作(Drs。

BCG疫苗在美国尚未使用。根据疾病控制和预防中心的说法,推理是三方面的:美国人的感染风险相对较低,BCG对成人肺结核没有效果,疫苗有可能干扰结核菌素皮肤试验,使得更难确定谁携带疾病。

科学家们将研究如何干预这一过程,使老年人肺部的这些分子更具功能性。

BCG不能给予像艾滋病毒/艾滋病患者这样的免疫受损患者。这些患者如果患有潜伏性结核病,患结核病的风险比没有患艾滋病毒/艾滋病的人高十倍。可以给予这一人群的疫苗有可能挽救数百万人的生命。

这项研究告诉我们的最令人兴奋的事情是,病原体和肺部液体之间的第一次相互作用可以决定长期结果,特纳博士说。你可以在整个感染期间进行大量的干预。但如果你改变第一次互动,你可能会决定那个人是否患有活动性结核病,更好地控制它,甚至清除它。

由于Mtb感染发生在肺部,因此在那里进行保护是有意义的,Torrelles博士强调。

以前尝试鼻内接种疫苗导致肺部炎症和组织损伤。在Torrelles博士的小鼠新疫苗制剂实验中,改良BCG的炎症率仅为8%,而BCG的炎症率为20%(肺部炎症减少2.5倍)。

此外,Torrelles博士预测这种改良的BCG疫苗可以在任何年龄提供免疫力。这对于患结核病风险较高的老年人尤为重要。他说,修改目前的疫苗将是一个优势,因为BCG已经获得美国食品和药物管理局的批准。

下一步是Torrelles博士获得资金以扩展他对非人类灵长类动物的研究。他计划在德克萨斯生物医学园的西南国家灵长类动物研究中心使用恒河猴。在进行任何人体临床试验之前,必须对较大的动物进行这些试验。

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