美国加州大学伯克利分校与密西西比医学中心的科学家发现,炭疽菌(Bacillus anthracis)能够侵入人体并扩散的关键在于利用免疫系统的漏洞。该研究于12月5日发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上,揭示了炭疽菌如何抢夺宿主内的铁质以促进自身繁殖的机制。
“人类的噬铁蛋白(siderocalin)能够阻断炭疽菌的夺铁系统,”Ken Raymond教授表示,“但炭疽菌通过产生一种特殊的细菌素来逃避免疫系统的侦测,这是首次发现病原体利用免疫系统漏洞与宿主抗衡的机制。”
炭疽菌难以预防感染,因为它可通过吸入感染,导致肺部功能障碍和呼吸困难。炭疽菌具有顽强且生长快速的孢子,目前虽有疫苗可用,但一旦感染,缺乏有效的治疗方法。
研究显示,炭疽菌产生两种细菌素:bacillibactin和petrobactin,用于夺取人类运铁蛋白(transferrin)中的铁质,以加速自身分裂和增殖。人类的噬铁蛋白能与bacillibactin结合,有效抑制其功能,但petrobactin却能逃过免疫系统的侦测,继续夺取铁质。
由于铁质是炭疽菌生长的必要条件,研究者正致力于开发药物来阻断炭疽菌的铁摄取系统,以期早日找到有效的治疗方法。