細菌有多“主動" 你知道嗎？

近期全球疫情蔓延，我們對咳嗽聲格外敏感。伴隨著咳嗽，口中噴出無數(shù)飛沫。

除了新近感染人類的新冠病毒外，還有多種病原體也會借助咳嗽在人與人之間播散，比如我們熟悉的流感病毒，還有引起結(jié)核病的結(jié)核分枝桿菌(Mycobacterium tuberculosis)。

結(jié)核病可能是人類最古老的一種傳染病，過去被稱為白色瘟疫、癆病。如今，全球每年因結(jié)核病死亡的人數(shù)多達130萬。被結(jié)核菌感染的人數(shù)就更多了。全球70億人當(dāng)中，差不多有1/4人的體內(nèi)隱藏著活的結(jié)核菌，一生中有5%~10%的機會變成結(jié)核病人。

最近，一項針對結(jié)核分枝桿菌的新研究，讓我們見識到了這種致病細菌促進自身傳播的“主動性”，也讓我們對結(jié)核病的咳嗽癥狀有了全新的理解。主導(dǎo)這項研究的是美國德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心(UTSW)的傳染病學(xué)和微生物學(xué)專家，相關(guān)論文發(fā)表于頂尖學(xué)術(shù)期刊《細胞》。

人們早就知道，持續(xù)咳嗽是肺結(jié)核的一種主要癥狀，并且肺結(jié)核主要通過咳嗽傳播。至于為什么會咳嗽，過去普遍的理解，是細菌感染引起了肺部炎癥，炎癥刺激了咳嗽。

然而，這項最新研究有了全然不同的發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家們首次查明，結(jié)核桿菌竟然會產(chǎn)生一種分子，直接刺激氣道的神經(jīng)，從而引起咳嗽。

研究人員在豚鼠身上開展了實驗。一百年前，科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)，這種可愛的小動物也會感染結(jié)核菌，長久以來它們?yōu)檠芯拷Y(jié)核病做出貢獻。不過，結(jié)核病是否會引起豚鼠咳嗽?過去并不清楚。為此，研究人員把感染了結(jié)核菌的豚鼠放在特制的籠子里，記錄咳嗽引起的壓力和全身容積變化，確認感染肺結(jié)核的豚鼠也會咳嗽，并且咳嗽次數(shù)明顯多于那些沒有感染的同伴。

為了確認結(jié)核菌是否會產(chǎn)生引起咳嗽的物質(zhì)，研究人員從這種細菌中提取出了各種成分進行測試。首先，他們測試這些成分本身會不會引起豚鼠咳嗽。其次，他們在實驗室里培養(yǎng)了痛覺神經(jīng)細胞(我們在發(fā)生咳嗽反射時，這類神經(jīng)細胞在肺部負責(zé)觸發(fā)咳嗽)，看看哪些成分會刺激痛覺神經(jīng)細胞。

利用這種策略，研究人員最終找到了一種分子sulfolipid-1(簡稱SL-1)。這是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的脂質(zhì)分子，為致病性結(jié)核分枝桿菌所特有，存在于細菌細胞表面。SL-1就像疼痛反應(yīng)的觸發(fā)器，可以刺激人體痛覺神經(jīng)細胞。

為進一步驗證結(jié)核桿菌產(chǎn)生的成分會直接刺激咳嗽，研究人員對結(jié)核桿菌進行改造，使它們失去合成SL-1的能力。再用這些不產(chǎn)生SL-1的細菌去感染豚鼠，果然，豚鼠盡管出現(xiàn)了所有其他的典型肺結(jié)核癥狀，卻沒有咳嗽!這些結(jié)果進一步證明，結(jié)核菌產(chǎn)生的SL-1才是咳嗽背后的罪魁禍首，

科學(xué)家們由此提出了針對性控制結(jié)核病的新思路。研究者指出，如果后續(xù)研究能夠證明抑制咳嗽不會對感染者有害，那么開發(fā)一種抑制SL-1產(chǎn)生的藥物，將有可能阻止結(jié)核病的傳播。

“活動性肺結(jié)核患者即便在接受適當(dāng)治療的情況下也會接連數(shù)月咳嗽并傳播疾病?！蓖ㄓ嵶髡進ichael Shiloh教授總結(jié)說，“也許有一天，醫(yī)生將抗生素和預(yù)防咳嗽的藥物聯(lián)合起來使用，可以減少讓肺結(jié)核通過咳嗽進行的傳播?！?

細菌在促進自身傳播時采取主動，我們在預(yù)防疾病傳播時可以更主動。