炭疽是一种由炭疽杆菌引起的传染病,通常在早期阶段是可以治疗的。但是,一旦疾病在短短几天后发展到“不可逆转的地步”,患者几乎肯定会注定要失败
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,一种生长因子混合物逆转了炭疽小鼠可能致命的细胞损伤,这表明这种方法可以适用于边缘以外的患者
“虽然美国每年只有少数人死于炭疽,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、皮特医学院医学副教授、皮特和UPMC合资企业衰老研究所成员、医学博士、博士刘世辉说
“由于炭疽的早期症状是非特异性的,类似流感,因此这种疾病通常直到目前的治疗方法为时已晚时才被诊断出来。我们需要新的方法来治疗这种疾病的后期阶段。”
当炭疽杆菌通过吸入、摄入、注射或与皮肤接触进入人体时,它会产生两种蛋白质,结合形成致命毒素
早期,炭疽可以用抗生素治疗,这些抗生素可以在致命毒素进入细胞之前消除细菌或中和毒素的抗体。但一旦进入细胞,毒素就会通过切割一种末端来灭活一组被称为MEK的酶的成员,破坏它们控制的重要途径,并迅速导致广泛的细胞、组织和器官损伤和死亡
为了了解更多关于MEK控制途径在炭疽毒性中的作用,刘和他的团队用改良的MEK培育了小鼠,这些小鼠对致命毒素具有抗性。其中包括MEK1和MEK2,它们控制着参与细胞分裂和存活的ERK通路,以及MEK3和MEK6,它们调节着参与应激诱导防御的p38通路
当暴露于致死毒素或炭疽杆菌时,携带修饰的MEK1/2或MEK3/6的小鼠的存活率比正常动物高得多,这表明炭疽必须灭活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(均单独批准作为其他疾病的治疗方法)重新激活了ERK通路,并使其从不可逆转的状态中恢复过来
刘说:“因为致命毒素通过剪掉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转的。”。“因此,我们非常惊讶地发现,特定的生长因子能够重新激活ERK通路并拯救细胞。”由于体内不同类型的细胞可能需要不同的生长因子来激活ERK,研究人员现在正在努力优化人类炭疽的治疗方法
More information: ERK pathway reactivation prevents anthrax toxin lethality in mice, Nature Microbiology (2025). DOI: 10.1038/s41564-025-01977-xJournal information: Nature Microbiology
Provided by University of Pittsburgh
2025-04-19
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