探秘人体免疫密码:金黄色葡萄球菌与抗 -αGal 抗体的奇妙关联

【字体: 时间:2025年05月14日 来源:Medical Microbiology and Immunology 5.5

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  为探究细菌暴露对人体血浆中 IgG 抗 -αGal 抗体水平的影响,研究人员以金黄色葡萄球菌为模型,研究其定植及皮肤脓肿与抗 -αGal 抗体的关系。结果发现前者降低抗体水平,后者使其升高。这有助于理解天然抗体形成及抗 -αGal 抗体在黏膜免疫中的作用。

  在人体的免疫世界里,存在着许多尚未解开的谜题。其中,天然存在的抗体一直是科学家们关注的焦点。所谓天然抗体,是指在人生命最初几年里,几乎所有健康个体无需特定疫苗接种或已知感染,就自然产生的针对非自身抗原的抗体,它们在人体血浆免疫球蛋白中占据重要地位,像忠诚的卫士一样为抵御微生物入侵贡献力量。然而,这些抗体的产生机制却如同神秘的宝藏,等待着人们去挖掘。
抗 -αGal 抗体作为天然抗体中的一员,是研究天然抗体起源的理想模型。它在人体血浆中以 IgA、IgG 和 IgM 等免疫球蛋白形式存在,其中 IgG 抗 -αGal 抗体平均浓度约为 10mg/L,但个体之间差异可达 400 多倍。虽然已知性别、年龄和 ABO 血型 B 抗原表达等宿主因素会影响其浓度,但仍有许多未知因素在暗中发挥作用。越来越多证据表明细菌可能参与抗 -αGal 抗体的产生,比如它能与多种细菌结合,动物实验也显示口服相关细菌会使抗体水平上升,使用抗生素清除细菌则会让抗体水平下降,可人体研究方面却缺乏直接证据。

金黄色葡萄球菌,这个既常见又特殊的细菌,在人体中扮演着双重角色,既是鼻腔常见的共生菌,又是引发皮肤脓肿的主要病原体。而且,抗 -αGal 抗体能与多数从人体分离出的金黄色葡萄球菌菌株结合,同时金黄色葡萄球菌在不同部位脓肿的分布差异明显,这些特点让它成为研究细菌与抗 -αGal 抗体关系的绝佳模型。于是,来自丹麦多所医院和大学(如奥胡斯大学医院、哥本哈根大学医院等)的研究人员决定开展一项深入研究,旨在揭开金黄色葡萄球菌定植和皮肤脓肿对人体抗 -αGal 抗体水平影响的神秘面纱,该研究成果发表在《Medical Microbiology and Immunology》上。

研究人员为了完成这项研究,运用了多种关键技术方法。首先,他们建立了三个不同的队列研究人群,包括金黄色葡萄球菌携带队列(S. aureus Carriage Cohort)、单发脓肿队列(Single Abscess Cohort)和复发性皮肤脓肿队列(Recurrent Skin Abscess Cohort),这些队列的参与者分别来自丹麦献血者研究相关项目和之前的疑似原发性免疫缺陷患者研究。其次,使用时间分辨免疫荧光分析法(TRIFMA)对血浆中的 IgG 抗 -αGal 抗体进行定量检测。最后,运用统计学方法,如在 “R” 软件和在线工具 “Estimation Statistics” 中进行数据分析,计算效应量和 95% 置信区间,通过双侧置换检验判断统计学意义。

下面来看看具体的研究结果:

  • 金黄色葡萄球菌鼻腔定植与抗 -αGal 抗体水平的关系:在金黄色葡萄球菌携带队列中,研究人员对 101 对金黄色葡萄球菌携带者和非携带者(匹配性别、年龄和 ABO 血型)的血浆样本进行分析。结果发现,携带者血浆中抗 -αGal 抗体平均浓度为 10mg/L,非携带者为 16mg/L,携带者的抗体浓度比非携带者平均低 35%,且在按性别、年龄和 B 抗原表达分层分析时,结果相似。这表明金黄色葡萄球菌鼻腔定植与较低的抗 -αGal 抗体水平有关。
  • 皮肤脓肿对血浆抗 -αGal 抗体水平的影响:单发脓肿队列选取了 106 名有脓肿诊断且在脓肿前后均提供血浆样本的健康献血者。研究发现,脓肿发生前血浆抗 -αGal 抗体平均浓度为 11mg/L,脓肿后升至 12mg/L。进一步按脓肿发生后随访时间分层分析,发现随访时间小于 187 天的亚组中,抗体水平有显著增加,尤其是皮肤脓肿患者,抗体浓度比脓肿前增加 30%,且在脓肿后 17 天达到峰值 1.6,之后逐渐下降。而非皮肤脓肿患者的抗体水平变化不显著。这说明单个皮肤脓肿事件可能导致血浆抗 -αGal 抗体水平暂时升高。
  • 复发性皮肤脓肿与抗 -αGal 抗体水平的关系:在复发性皮肤脓肿队列中,43 名复发性皮肤脓肿患者的血浆抗 -αGal 抗体平均浓度为 16mg/L,而 75 名其他感染类型的患者(患者对照组)为 8.7mg/L,60 名健康献血者(健康对照组)为 7.5mg/L。患者的抗体水平分别是患者对照组的 1.8 倍、健康对照组的 2.1 倍。在按性别、年龄和 B 抗原表达分层分析时,多数亚组中复发性皮肤脓肿患者的抗体水平与对照组相比都有明显升高。这表明复发性皮肤脓肿患者血浆抗 -αGal 抗体水平显著升高。

研究结论和讨论部分,综合上述结果,该研究表明金黄色葡萄球菌鼻腔定植与血浆抗 -αGal 抗体浓度呈负相关,而主要由金黄色葡萄球菌引起的皮肤脓肿会导致抗体水平升高。虽然鼻腔定植与抗体水平负相关的原因尚不明确,可能是定植诱导免疫耐受或排挤其他刺激抗体产生的微生物,也可能是高抗体水平对定植有保护作用,但该研究为进一步探索天然抗体的形成机制提供了重要线索。同时,皮肤脓肿后抗体水平的变化提示其在免疫反应中可能发挥重要作用,不过研究也存在一些局限性,如部分队列研究的设计问题、缺乏病原体信息等。未来研究可进一步明确它们之间的因果关系,深入探索抗 -αGal 抗体在黏膜免疫中的具体作用,这对于理解人体免疫防御机制、开发新型抗菌疗法具有重要意义。

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