(EOMA細(xì)胞*)囊胞性纖維癥治療須“因地制宜”
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對(duì)囊性纖維化患者的相同致病菌的治療,在其肺部的一個(gè)區(qū)域可能有效,但在其他區(qū)域可能并非如此。
細(xì)菌在患者肺部的不同區(qū)域被分隔開來,并進(jìn)化出不同的區(qū)域特異性。
研究人員發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)需求量、宿主防御和抗菌素耐藥性等方面的差異。這些結(jié)果暗示,其他感染也可能產(chǎn)生類似的細(xì)菌多樣性。
為了弄清慢性細(xì)菌如何在抗菌素和免疫系統(tǒng)的雙重壓力下仍持續(xù)存在,解剖了通過肺移植術(shù)從囊性纖維化患者身上移除的肺,并從不同的肺部區(qū)域收集了數(shù)千個(gè)假單胞菌樣本。
該研究小組發(fā)現(xiàn),雖然所有的假單胞菌都是一個(gè)單一菌株的后代,但每個(gè)肺部區(qū)域包含了大量功能各異的“親屬”假單胞菌。
寄居在不同肺部區(qū)域的細(xì)菌在抗菌素耐藥性和毒性方面的差別非常大。這些差異將影響患者健康。
研究人員分析了這種細(xì)菌的遺傳代碼,DNA序列顯示,這些差異的出現(xiàn)是由于細(xì)菌細(xì)胞被孤立在肺部的不同區(qū)域,然后發(fā)生局部進(jìn)化,就像達(dá)爾文發(fā)現(xiàn)的加拉帕戈斯群島雀鳥的進(jìn)化。
DNA序列還表明,細(xì)菌經(jīng)過數(shù)年甚至數(shù)十年進(jìn)化出的這些特點(diǎn),可能持續(xù)存在于細(xì)菌寄居的不同肺部區(qū)域,并能提供有關(guān)過去條件和治療的“記憶”,以幫助假單胞菌更強(qiáng)壯。
即便當(dāng)單一菌株引發(fā)感染時(shí),人類器官進(jìn)化也能產(chǎn)生不同的相關(guān)細(xì)菌家族。這可能是讓治療十分困難的部分原因,當(dāng)對(duì)一類壓力敏感的細(xì)菌被殺死后,功能不同的兄弟細(xì)菌就占據(jù)了它們的地盤。