咳嗽小鼠模型

百日咳是一种由百日咳杆菌感染引起的呼吸道疾病。这种疾病通常影响儿童，其特征是严重且持续的咳嗽。

　　

百日咳是一种呼吸道疾病，由感染百日咳博氏杆菌引起。这种疾病常影响儿童，其特征是严重和持续的咳嗽。然而，这种症状在动物模型中很难复制。正如最近发表在mBio杂志上的一篇文章所描述的那样，由大阪大学的研究人员领导的一个小组成功地建立了一个可以复制咳嗽的小鼠模型，并利用它来研究难以捉摸的百日咳的分子机制。

沉重的咳嗽被描述为阵发性咳嗽-剧烈咳嗽，经常会影响患者的呼吸能力。然而，由于缺乏可用的动物模型，研究人员无法完全了解这种感染是如何引起这种咳嗽的，尽管有一种可用的预防百日咳的疫苗，但这种细菌已经开始适应它。因此，大阪大学的研究小组旨在确定控制咳嗽的机制，以促进那些活动性疾病的治疗方法的发展。

“我们通过小鼠的鼻子接种了这种细菌，”该研究的主要作者Yukihiro Hiramatsu说。“一种被称为B. pertussis 18323的百日咳杆菌的经典菌株能最有效地诱导咳嗽。有趣的是，每种菌株引起咳嗽的能力与它在气管和肺部的生存能力无关，这表明还有其他机械因素在起作用。”

研究人员首先检测了百日咳毒素(PTx)，因为此前有人认为它在咳嗽中起作用。在他们的小鼠模型中，缺乏PTx的菌株不会引起咳嗽。然而，给小鼠接种纯化的PTx并没有导致咳嗽，这意味着需要其他细菌因素。为了识别它们，该团队在实验室中筛选了各种突变的百日咳杆菌菌株。他们发现，缺乏另一种毒性因子Vag8的菌株比野生型菌株更少诱发咳嗽。此外，作为细菌外膜一部分的低聚脂糖(LOS)也起到了作用。用一种名为多粘菌素B的抗生素治疗细菌标本，可以去除LOS，导致诱导咳嗽的能力显著降低。

资深作者Yasuhiko Horiguchi解释说:“各种功能实验表明，除了PTx外，还有两种成分参与咳嗽的产生。这项工作的结果表明，一种是热稳定的，而另一种可以被热降解，这有助于识别它们是Vag8和LOS。”

从机械上讲，该团队确定LOS诱导了一种名为缓激肽的分子，这种分子使一种名为TRPV1的离子通道敏感化，并导致咳嗽反射。Vag8通过阻断抑制缓激肽产生的系统进一步促进了这一信号传导。此外，PTx干扰抑制TRPV1的内在机制。

“这三个分子共同作用，加剧了缓激肽（bradykinin）和TRPV1信号，最终导致咳嗽，”Hiramatsu描述道。

该团队的工作意义重大，因为他们不仅开发了第一个百日咳小鼠模型，而且还确定了导致虚弱咳嗽的特定细菌因素。这无疑将是开发针对百日咳的治疗方法的关键数据。