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复发性发热螺旋体在改变宿主时改变表面蛋白

2019-09-17 21螺旋体复发性发热

落基山实验室(RML)的科学家报告说,复发性发热螺旋体在改变宿主时改变表面蛋白:这种螺旋状的细菌会引起蜱虫传播的复发性发热,当它从蜱虫转移到哺乳动物体内时,会改变表面的蛋白质,反之亦然。他们说,他们的发现可能会导致一种用于诊断这种疾病的更好的血液测试,这种测试可能会帮助临床医生区分复发性发热和它在美国西部较知名的相关性莱姆病(Lyme disease),这两种疾病都是莱姆病的地方病。

微生物结构与功能RML实验室代理主任Tom G. Schwan博士和实验室研究员Joseph Hinnebusch博士共同撰写了6月19日发表在《科学》杂志上的报告。RML总部位于蒙大拿州汉密尔顿。,隶属于美国国家过敏和传染病研究所(NIAID)。

复发性发热螺旋体在改变宿主时改变表面蛋白

Schwan博士解释说:“哺乳动物在感染期间,复发性发热螺旋体表面的大量蛋白质会发生变化。”事实上,正是这些蛋白质在人类感染过程中的自发变化,使得微生物能够周期性地逃避免疫检测,导致症状复发。“在我们的老鼠研究中,”Schwan博士说,“我们发现这些蛋白质在蜱虫感染期间都被关闭了,取而代之的是另一种稳定的蛋白质。”但是当螺旋体传播回哺乳动物时,这种与蜱虫有关的蛋白质又被关闭了,微生物再次产生了与蜱虫摄入时相同的可变膜蛋白。说明复发性发热螺旋体在改变宿主时改变表面蛋白。”

RML的科学家发现,降低温度会引发这种变化。Schwan博士指出:“促使这种转变的一个可能线索是,当螺旋体从温血动物变成蜱虫时,温度会下降。”

Schwan博士说,他们对博勒利亚螺旋体(引起复发性发热的螺旋体)的观察,可以推广到其他博勒利亚物种,包括莱姆病的病原体伯氏螺旋体。“对我们来说,”他说,“这是了解整个属的一种方法。”

例如,他们现在知道,当莱姆病或复发性发热螺旋体通过蜱虫唾液传播给哺乳动物时,螺旋体会产生类似的表面蛋白。“我们认为,这个蛋白质家族是所有博勒利亚螺旋体的重要组成部分,可能在它们从节肢动物传播到哺乳动物的过程中,”Schwan博士说。他指出,了解这些螺旋体在蜱虫喂食期间的行为,将提高科学家设计更有效的诊断和保护策略的能力。

复发性发热比莱姆病更容易研究

此外,Schwan博士说,复发性发热比莱姆病更容易研究。Schwan博士的整个研究生涯都在研究蜱虫及其引发的疾病。“传播复发性发热的蜱虫比传播莱姆病的蜱虫更容易繁殖,”他指出。“传播更容易记录和观察,实验室动物的感染也更容易发现。”

目前,RML的科学家正在探索这种蛋白质的确切功能,以确定它在传播中所扮演的角色。通过控制复发性发热螺旋体的基因组,他们可以灭活产生这种蛋白质的基因。“我们想知道,”Schwan博士解释说,“如果我们敲除与传播有关的制造这种蛋白质的基因,传播会被阻断吗?”

复发性发热不是一种全国应报告的疾病。然而,美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention,简称cdc)和其他机构的Schwan博士及其同事在最近对182例病例记录的回顾中得出结论,这种疾病没有得到充分的认识和报道,而且常常被误认为是莱姆病。

复发性发热不是一种全国应报告的疾病。然而,美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention,简称cdc)和其他机构的Schwan博士及其同事在最近对182例病例记录的回顾中得出结论,这种疾病没有得到充分的认识和报道,而且常常被误认为是莱姆病。由蜱虫传播的复发性发热患者会出现周期性高烧和其他症状,如关节、肌肉或腹部的头痛和疼痛,很容易被误认为是严重的流感。这些症状通常持续几天,在症状停止时交替出现。在大多数患者中,感染对青霉素、四环素或红霉素等抗生素治疗有反应。

背景

传播莱姆病的硬壳蜱以寄主为食3到8天,而传播复发性发热的软壳蜱则在10到90分钟内吸血。“它们在夜间进食,速度很快,通常人们甚至不知道它们被这些蜱虫咬过。人们可能在早上醒来时觉得自己被蚊子咬了,”Schwan博士说。

在美国西部海拔较高的针叶林中发现的松鼠、花栗鼠和其他野生啮齿动物是复发性螺旋体热的主要宿主。与这些啮齿动物有关的软体蜱可以在不进食的情况下存活数年并具有传染性。

人类的病例往往在温暖的月份达到高峰,因为如果天气太冷,蜱虫就无法移动。但是这种疾病可以全年发生。施万博士解释说,人类感染蜱虫的一种常见情况是,蜱虫种群与啮齿动物建立了关系,这些啮齿动物都生活在乡村的山间小屋、阁楼、墙壁、地下室或地板下。如果啮齿动物死亡,离开或冬眠,蜱会寻找其他宿主。在冬天,人们通常会在这些小屋里呆上一个星期,让它们暖和起来。啮齿动物不活跃,蜱虫变暖,它们感到饥饿,开始四处寻找食物来源。一个人的呼吸基本上是一个二氧化碳发生器。蜱类实际上是朝着二氧化碳梯度方向移动的,这是它们找到寄主的方式之一。”

引用

National Institute Of Allergy And Infectious Diseases. "Relapsing Fever Spirochete Switches Surface Proteins When It Changes Hosts." ScienceDaily. ScienceDaily, 19 June 1998.
www.sciencedaily.com/releases/1998/06/980619073340.htm.

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