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分枝杆菌与人类共同演化千年,其影响却不止于致病。为探究其在疾病之外对人体健康的作用,研究人员开展相关研究。结果发现,分枝杆菌暴露有免疫调节作用,或可用于新疗法和公共卫生策略制定,意义重大。
在漫长的人类历史长河中,微生物与人类的关系一直是科学家们探索的重要领域。分枝杆菌,这一广泛存在于环境中的微生物群体,长期以来备受关注。传统观念里,分枝杆菌往往与疾病紧密相连,像麻风分枝杆菌引发的麻风病、结核分枝杆菌复合群导致的结核病(TB) ,都给人类健康带来极大威胁。但近年来,越来越多的研究暗示,分枝杆菌的影响或许远超疾病范畴。然而,目前对于分枝杆菌在疾病之外对人体健康的作用机制,我们知之甚少,这种认知的不足限制了我们开发利用其潜在益处的能力,也难以制定更科学有效的公共卫生策略。
为了深入了解分枝杆菌与人类健康之间复杂的关系,来自瑞士苏黎世大学医院传染病和医院流行病学系、苏黎世大学医学病毒学研究所、瑞士热带和公共卫生研究所医学寄生虫学和感染生物学系等机构的研究人员展开了一系列研究。他们的研究成果发表在《TRENDS IN Microbiology》上,为我们认识分枝杆菌打开了新的视角。
研究人员采用了多种研究方法,其中包含了临床研究和基础研究。在临床研究方面,他们收集并分析了不同人群的样本数据,如南非结核病高发地区儿童的结核菌素皮肤试验(TST)数据,以及瑞士 HIV 队列研究中的相关数据 ,以此来探究分枝杆菌感染与健康状况之间的关联。在基础研究中,他们通过动物模型实验,例如在过敏性哮喘小鼠模型中研究环境分枝杆菌的作用,来深入了解分枝杆菌发挥作用的潜在机制。
分枝杆菌与过敏
卫生假说指出,现代卫生条件改善使得人们接触感染源的机会减少,这与过敏性疾病的增加存在关联。“老朋友假说” 进一步提出,包括分枝杆菌在内的环境微生物对免疫调节至关重要。在环境分枝杆菌与过敏的研究中,实验发现某些环境分枝杆菌(如母牛分枝杆菌)在过敏性哮喘小鼠模型中有抗敏效果。在人体试验方面,对 24 名轻至中度哮喘男性进行的随机对照 1 期试验显示,单次皮内注射热灭活的母牛分枝杆菌 3 周后,体外白细胞介素(IL)-5 和免疫球蛋白 E(IgE)产生呈下降趋势,气道高反应性也有改善趋势,但结果未达统计学显著水平。针对特应性皮炎的研究结果则相互矛盾,小型研究中,皮内注射热灭活母牛分枝杆菌的儿童特应性皮炎症状减轻,但后续更大规模临床试验却未证实这一结果。
结核分枝杆菌(Mtb)也与抗敏特性相关。南非一项结核病高发地区的横断面研究表明,结核菌素皮肤试验(TST)阳性(提示 Mtb 感染)的儿童,过敏症状(尤其是过敏性鼻炎)的报告率低于 TST 阴性儿童,且 TST 反应大小与过敏症状频率存在剂量反应关系。不过,该观察性研究设计限制了因果关系的推断,后续还需纵向研究进一步明确。
分枝杆菌与异源抗感染保护
卡介苗(BCG)作为预防结核病的减毒活疫苗,具有非特异性免疫调节作用,可预防非肌肉浸润性膀胱癌和多种无关感染,这得益于 “训练免疫” 机制,即先天免疫系统通过表观遗传和代谢重编程获得类似记忆的反应。在 Mtb 和 HIV - 1 共感染的研究中,大多数数据来自有症状患者,存在抽样偏差。但瑞士 HIV 队列的前瞻性数据显示,Mtb 感染与 HIV 感染者较低的病毒载量(HIV SPVL)和某些机会性感染风险降低相关。Mtb 感染还会引起 HIV 感染者外周血单个核细胞(PBMCs)转录变化,改变炎症状态,且这种炎症变化与 HIV SPVL 呈负相关,表明在部分患者中,Mtb 引发的炎症可能有助于抑制 HIV - 1。不过,随着 HIV 感染进展,尤其是在未接受抗逆转录病毒治疗(ART)的情况下,Mtb 感染更易失控,二者关系会向致病性转变。
研究人员通过对不同人群样本的分析和动物模型实验,发现分枝杆菌在人体健康中扮演着复杂且多面的角色。它不仅可能通过免疫调节机制预防过敏性疾病,还在一定程度上对其他感染起到异源保护作用 。这一研究意义重大,为开发新的治疗方法和公共卫生策略提供了理论依据。例如,或许未来可以通过控制接触特定分枝杆菌或其成分,在避免疾病发生的同时,获得其带来的健康益处。不过,目前仍有诸多问题待解,如个体与分枝杆菌相互作用的决定因素、不同分枝杆菌物种作用差异的原因等,这也为后续研究指明了方向。