按照引起感冒的微生物分类,可分为细菌性感冒和病毒性感冒(包括普通感冒、流行性感冒和病毒性咽炎)。抗生素通常对细菌性感冒有效,但一直随意滥用抗生素会滋生细菌耐药性环境导致失效。然而,抗生素对病毒没有任何药效。因此,如果你患上的是病毒性感冒(如流感),吃抗生素不仅没用,还可能产生毒副作用。
最近,伦敦弗朗西斯•克里克研究所的科学家们在Cell Reports发表了关于抗生素的最新研究,再次证明了抗生素的滥用不仅产生耐药性,还甚至可能成为流感病毒肆虐的“帮凶”,帮助其破坏人体免疫应答,让流感感染更加严重。
本次研究挑选了一批健康的小鼠作为实验对象,将其随意分为两组,其中一组投喂混合抗生素的饮用水,另外一组投喂无添加的饮用水,投喂时间均超过4周。随后将其全部感染流感病毒,以观察小鼠的存活现象。
研究结果发现,约80%的未投喂抗生素的健康小鼠在病毒侵袭后依然存活,然而接受混合抗生素饮用水的小鼠仅仅存活率为三分之一。
为什么会出现这样的情况呢?研究人员们给出了如下解释。
干扰病毒增殖物质被“误杀”
肺部是流感病毒“侵略”的第一战场,也是人体免疫功能反击的第一道防线。研究人员们观察到,当健康小鼠受到流感病毒感染后,其肺部最初的免疫反应并不是由免疫细胞发起的,而是靠一种由肠道细菌驱动的I型干扰素信号(IFNα/β)来触发启动装置。接着,小鼠肺部基质细胞中的抗病毒基因Mx1(对应于人类中MxA的类似基因)在接收到 “攻击”信号后,迅速“出击“抑制病毒增殖,从而将流感病毒扼杀在“摇篮”之中,逐渐恢复有机体健康。
让人震惊的是,服用抗生素的小鼠在受到流感病毒感染后,肠道中能产生“I型干扰素信号“的有益细菌竟被“误杀”,从而抑制抗病毒基因的开启,降低了肺部基质细胞的免疫应答效率,让流感感染变得更加严重。
为了更进一步的证实肠道细菌会被抗生素“误杀”。研究人员将接受抗生素投喂小鼠的肠道菌群恢复平衡后发现,干扰素信号传导不仅恢复正常,且重建了肺部对流感的抵抗力。
这也就意味着,健康的肠道细菌对肺部基质细胞的免疫应答具有关键性作用,但在抗生素的滥用情况下,有益细菌被杀死,反而病毒没有被消灭,这让流感感染变得更加严重了。
免疫应答速率十分关键
首席研究员Andreas Wack博士在研究中还发现:肺部内层是病毒繁殖的地方,也是战斗的关键战场。肠道细菌所带来的干扰素信号传导则是打响肺部内层免疫应答的“第一枪”。
肠道细菌担当“卧底“的角色,时刻准备发出战斗信号,非免疫细胞中的抗病毒基因也随时听候差遣,保持“攻击”状态,当流感病毒入侵之时,也是战斗功成之日。
基质和免疫细胞均有助于Ifnar1 SA小鼠对流感感染的抵抗力
但由于滥用抗生素,这样一种非免疫细胞的免疫反应基本丧失,而启动免疫细胞的“剿杀”功能则最少需要等上两天才能启动。在这宝贵的两天里,流感病毒会在肺部内层肆虐繁殖。据观察发现,投喂了抗生素的小鼠在两天内肺部感染的病毒数量竟增加了五倍,这将导致感染变得更加严重,生命受到严重威胁。
结语
这一研究结果给予了研究人员更大的兴趣,未来,研究人员计划将更进一步地研究微生物群驱动的抗病毒基因的确切起源和机制。Wack博士说:“先前的研究表明,肺基质细胞中微生物群驱动的信号可能来自肠道或肺部。然而,我们的粪便移植实验的结果强烈暗示了肠道参与这种效应。我们希望了解从肠道细菌到肺部信号传递的确切过程。”
参考资料:
[1] Microbiota-Driven Tonic Interferon Signals in Lung Stromal Cells Protect from Influenza Virus Infection
[2] How antibiotics may render flu infections more dangerous
美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院科研人员发现,蚂蚁的血脑屏障在控制其行为方面起着积极的作用。血脑屏障可以调节蚂蚁大脑中的激素水平,从而影响他们在蚁群中的行为。相关研究成果发表在《Cell》杂志上。研究......
RNA引导系统利用引导RNA和靶核酸序列之间的互补性来识别遗传元件,在原核生物和真核生物的生物过程中都起着核心作用。例如,原核CRISPR-Cas系统为细菌和古细菌提供了对外来遗传因子的适应性免疫。C......
大约700万年前,人类从我们最接近的动物亲戚黑猩猩那里分离出来,在进化树上形成了我们自己的分支。在此后的时间里---从进化的角度看是短暂的---我们的祖先进化出了使我们成为人类的性状,包括比黑猩猩大得......
生命起源于一颗受精卵。精子“翻山越岭”遇见卵子的能力,是生命发生的必要条件。如果精子的运动能力出现异常,自然受孕的成功率便会大大降低;当精液中精子向前运动的比例低于32%时,则被定义为“弱精症(ast......
多细胞生物在发育过程中,存在着多种预定的、受到精确控制的细胞程序性死亡,例如细胞凋亡(Apoptosis)、程序性坏死(Necroptosis)、细胞焦亡(Pyroptosis),以及铁死亡(Ferr......
近日,国际学术期刊Cell子刊CellReports刊发了中国科学院海洋研究所在海洋动物细胞程序性死亡方面的最新研究成果。 皱纹盘鲍细胞焦亡激活通路及免疫调控示意图 海......
步入夏天,又到了减肥的“黄金时节”。提及减肥,无外乎于“管住嘴,迈开腿”。现有减重指南中提到,成年人在减肥时,需要每天通过运动+减少食物摄入的方式来消耗500-600千卡的热量,其中运动消耗就要达到3......
长久以来,剪接体的调控机理是怎样的,它们在细胞内部的动态组合和变化是怎样的,深深地吸引着科学家们的研究兴趣,但其神秘的面纱一直未被揭开。2023年4月6日,西湖大学施一公团队在 Molecu......
目前,研究人员对于明确和稳定细胞亚型背后的分子机制仍然知之甚少。近日,一篇发表在国际杂志CellMetabolism上题为“Epigeneticdosageidentifiestwomajorandf......
我们对记忆的起点和终点有一个很好的概念---短期记忆在海马体中形成,如果情况需要,就会在大脑皮层中稳定为长期记忆。但是,在短期记忆到长期记忆之间的曲折路径上发生了什么,却是一个谜。如今,在一项新的研究......