微生物与感染
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导读与评论(2019年第2期)

 

随着抗生素不断出现,许多由细菌引起的感染性疾病得到有效控制,但这同时也导致医学细菌学研究所受到的关注远低于医学病毒学。然而,目前人类仍面临细菌感染的严重威胁:霍乱、鼠疫、结核等疾病仍在流行,耐药菌甚至多重耐药菌不断出现,细菌感染所致慢性疾病负担加重。为此,国家自然科学基金委员会(National Natural Science Foundation of China,NSFC)一直坚决支持感染领域细菌相关基础的研究,以推动病原细菌相关基础科学研究的发展,为有效防控和治疗细菌感染性疾病奠定基础。国家自然科学基金委员会医学科学部负责的“医学病原微生物与感染”(H19代码)领域主要资助细菌、病毒、寄生虫、真菌等相关基础研究,在细菌生物学特点、遗传变异、生理代谢、组学、致病性、免疫原性、细菌与宿主相互作用、耐药性等方面均取得重要进展。闫章才团队对2009―2018年度国家自然科学基金“医学病原微生物与感染”领域细菌相关项目申请、资助情况及研究特点进行了回顾和总结分析,探讨“医学病原微生物与感染”领域细菌相关项目的特点及存在的问题,以期为从事病原细菌研究的基础和临床工作者提供参考。近10年获得资助的“医学病原微生物与感染”领域细菌相关项目具有以下特点:①病原细菌研究被给予了稳定增长的持续资助;②杰出青年科学基金和优秀青年科学基金各有4项受资助;③结核分枝杆菌仍是病原细菌研究的热点,金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌的变异与耐药机制也是研究的重点; ④以“菌群”、“生物膜”为主题的申请和资助项目数量大幅增加;⑤不同细菌种类申请在二级代码间差异较大,传统细菌项目多,放线菌、立克次体等病原微生物的项目申报数量较少;⑥与国际高水平研究还存在不小差距。
      为了达到“健康中国”的目标,合理布局优质医疗服务资源,使其在防控慢性疾病及慢性感染中发挥有效作用,医联体逐渐发展为康联体。吕飞舟团队介绍了上海市第五人民医院在不断巩固区域医疗联合体的基础上,尝试建立一种以预防疾病,控制慢性疾病如慢性呼吸道感染、慢性肝病、糖尿病等疾病,加强健康教育为目的的社区健康联合体(简称康联体)。该康联体是一项可持续发展的卫生服务模式,基于复旦大学与闵行区政府的长期合作,以智慧医疗技术为依托,以“防大病、管慢病、促健康”为核心服务内容,期望及早预防社区居民严重疾病的发生,对社区慢性病患者进行方便、有效的监控,并向社区介绍先进的人口健康理念,实现全方位、全生命周期保障社区居民健康,为该区康联体的扩大与完善提供参考依据。
      随着计算机技术的发展、机器的运算、学习能力不断增强,利用计算机工具分析蛋白质信息,尤其是对蛋白质结构的分析与稳定性预测,逐渐成为常用的研究手段。根据病毒膜融合蛋白的结构设计病毒膜融合抑制剂,以阻断病毒的入侵。然而,有些病毒蛋白的三级结构尚未解析,限制了多肽类融合抑制剂的研发。姜世勃和陆路团队提出了不依赖蛋白三级结构信息,而利用I-Mutant2.0计算机工具来辅助设计和优化多肽类病毒膜融合抑制剂的设想。以中东呼吸综合征冠状病毒(Middle East respiratory syndrome coronavirus,MERS-CoV)为模型,分析了该病毒HR2区融合抑制剂序列中若干适合与不适合优化的位点,并设计了一系列多肽。结果发现,对适合优化的位点进行调整的多肽,其对HR1的结合能力及对病毒的抑制活性均有所提升;反之,多肽活性明显下降。该结果提示利用I-Mutant2.0辅助设计并优化病毒融合抑制多肽的方法具有一定的可行性,为其用于研发新型融合抑制剂奠定了基础。
      皮肤与寄居的微生物菌群共同组成人体的第1道屏障,具有防御外来病原菌入侵和定植的重要作用。全哲学团队对8对母婴的7个不同皮肤部位的菌群进行测序,分析了母婴皮肤细菌群落特征。结果显示:母婴皮肤细菌的群落组成相似,但丰度存在差异。皮肤菌群主要为放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)。母亲皮肤表面的丙酸杆菌属(Propionibacterium)丰度显著高于婴儿(P<0.05)。在婴儿皮肤表面,链球菌属(Streptococcus)和葡萄球菌属(Staphylococcus)丰度高,而剖腹产婴儿额头表面葡萄球菌属的丰度显著高于顺产婴儿(P<0.05)。婴儿皮肤表面特有的常驻菌属包括孪生球菌属(Gemella)、普雷沃菌属(Prevotella)、罗思菌属(Rothia)和韦荣球菌属(Veillonella)与成人常见的口腔细菌一致,提示母亲口腔菌群对婴儿早期皮肤微生物生态有一定的塑造作用。
      近年来耐药结核病所占比例逐年升高,成为消灭结核病面临的巨大挑战之一。为了帮助临床医生了解抗结核药物的耐药机制,有助于耐药诊断,张文宏教授等就临床中使用频率较高的11类一线、二线抗结核药物及其相应耐药相关基因、突变位点的研究进展进行总结,尤其是对环丝氨酸、利奈唑胺、氯法齐明等二线药物的近期研究做了系统描述,为全面耐药诊断、精准治疗指导、新药研发及深入耐药机制研究提供了前期工作基础。
      在分子生物学技术不断更新以及分子生物学飞速发展的今天,细菌的细胞形态研究却易被忽视。细菌基本形态之间存在相互转化的特定机制。细菌形态是细菌主要分类及临床诊断的依据,在特定环境及生理条件下,细菌细胞具有形变能力。陈力教授等就杆状菌细胞形变的机制及相关生物学意义的研究进行了综述。该文对细菌的基本形态转变和杆菌的丝状形变分子机制进行了概述,细菌的形态由基因组、基因组表达谱及其他环境因素共同决定。该文还归纳了在营养缺乏、放射污染、抗宿主免疫系统和抗生素处理等条件下细菌产生形态改变的生物学及临床意义。作者提出,尽管细菌形态改变机制尚未完全清楚,但对已有机制的研究提示其对感染的控制有重要意义。细菌通过丝状形变逃逸宿主免疫系统,并在抗生素处理后产生耐药。对抗生素所致细菌形态改变的深入研究,可帮助临床合理使用抗生素以控制感染。    

[2019-07-05]
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