mGem:Pirofski-Casadevall损伤反应框架(DRF)的二十五年——理解微生物发病机制的动态范式

【字体: 时间:2025年02月12日 来源:mBio 5.1

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  这篇综述系统回顾了Pirofski-Casadevall损伤反应框架(DRF)创立25年来的发展历程与应用价值。该框架通过量化宿主-病原体动态互作中的损伤输出(damage),重新定义了毒力(virulence)和致病性(pathogenicity)概念,为解释从共生菌(如白色念珠菌C. albicans)到新发传染病(如COVID-19)的发病机制提供了统一范式。文章详述DRF在微生物分类、治疗方案优化(如免疫重建炎症综合征IRIS管理)及全球医学教育中的革新作用,凸显其应对当代感染性疾病挑战的科学价值。

  

ABSTRACT
25年前提出的Pirofski-Casadevall损伤反应框架(DRF)开创性地以宿主损伤为量化指标,构建了宿主-病原体动态互作的评估体系。该框架突破传统科赫法则(Koch's postulates)局限,将疾病视为宿主免疫状态与微生物特性共同作用的结果。其核心创新在于:①引入宿主反应强度(X轴)与损伤程度(Y轴)的定量关系;②提出6类微生物致病曲线,例如仅在高免疫反应下致病的幽门螺杆菌(H. pylori,Class 6)和低免疫反应致病的耶氏肺孢子菌(P. jirovecii,Class 1)。

PERSPECTIVE
历史维度上,DRF的诞生源于20世纪末医学实践的三大挑战:

  1. 共生菌致病悖论:白色念珠菌(C. albicans)从共生菌演变为致命病原体,其致病性取决于宿主免疫状态(如HIV感染或化疗),违背科赫法则中"病原体-疾病"一一对应原则。
  2. 治疗引发的疾病:免疫重建炎症综合征(IRIS)现象显示,抗逆转录病毒治疗通过恢复免疫功能反而加重结核/隐球菌感染症状,揭示免疫反应强度与损伤的非线性关系。
  3. 免疫理论革新:Matzinger的"危险模式"(Danger Model)否定了传统"自我-非我"识别理论,为DRF强调宿主-微生物对话提供了理论基础。

DRF的应用价值体现在三方面:

  • 临床干预指导:通过调整宿主反应(如抗体治疗)或病原体负荷(如抗生素)改变损伤曲线。例如,COVID-19中过度免疫反应导致急性呼吸窘迫综合征(ARDS),DRF指导了免疫调节剂(如IL-6抑制剂)的使用时机。
  • 微生物分类创新:将艰难梭菌(C. difficile)毒素介导的损伤(Class 4)与麻疹病毒(Class 5)的免疫依赖型损伤区分,为精准治疗提供依据。
  • 教育范式转变:全球医学院校(如匈牙利塞格德大学、巴西里约热内卢联邦大学)采用DRF图解宿主-病原体互作的动态本质,其教学图示在学术会议和社交媒体广泛传播。

最新进展显示,DRF正与机器学习结合:通过分析微生物组(Microbiome)、遗传(Genetics)等MISTEACHING参数预测个体感染风险。尽管幽门螺杆菌(H. pylori)与食管癌的负相关等新发现促使DRF持续修订,其核心思想——"损伤是宿主与微生物博弈的最终读数"——仍为应对新发传染病(如WHO优先病原体马尔尼菲篮状菌T. marneffei)提供战略框架。

ACKNOWLEDGMENTS
作者致谢DRF创立者的学术贡献,并获美国微生物学会(ASM)授权使用原始图示。研究受NIH多项基金资助(RO1AI171093等),体现该理论在基础向临床转化中的持续生命力。

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