視頻揭露腦膜炎進攻大腦軌跡:似太空旋轉星系
鉅亨網新聞中心 2015-12-04 13:31
新浪科技訊 北京時間12月4日消息,科學家近日拍攝了一則視頻,顯示了腦膜炎在大腦中的傳播軌跡。
為了實時觀察隱球菌腦膜炎在大腦中的發展進程,專家使用了透明的魚進行研究。最后得到的圖像看上去像是太空中的旋轉星系。但實際上,這一發現對擊潰腦膜炎這一每年導致60萬人身亡的疾病可能具有巨大的價值。
每天都有許多隱球菌通過空氣傳播、進入我們的肺裏。它們當然不受歡迎,但對於免疫系統健康的人來,這並不會引起什麼嚴重的后果。然而,對於那些免疫系統薄弱的人來,如患有艾滋病或正在治療癌症的人,一旦患上隱球菌腦膜炎,后果將是致命的。
隱球菌腦膜炎由一種全球各地都存在的土壤真菌引起。和細菌性腦膜炎不同,這種腦膜炎的進程要緩慢得多,病程從幾天至幾周不等。癥狀包括發燒、出現幻覺、頭痛、噁心、嘔吐、對光線敏感、脖頸僵硬等。
為了將來能用藥物對隱球菌感染進行定點治療,研究人員需要更好地了解這種微生物,弄清它是如何由肺部進入血管、並通過血腦屏障(指阻止血液中有害物質進入腦組織的屏障)的。
科學家將這一研究方法發表在了美國微生物學學會出版的期刊《mBio》上。
“和用老鼠或兔子做實驗不同,用這種魚做實驗,你可以真正看見這種疾病在生物身上的感染進程,這一點最令人印象深刻,”杜克大學醫學院感染病科主任約翰?R?波菲克特(John R. Perfect)道,“它每天都會有新的變化,逐漸傳染到身體各處。除了在這種魚身上,在別處你是看不到這樣的過程的。”
視頻中,隱球菌被熒光示蹤劑標成了紅色,先后穿過組織、血管、然后進入大腦。當它穿過綠色的血管、在其中傳播時,藍色的巨噬細胞追蹤併吞噬了一些紅色的感染部位。
波菲克特表示,利用斑馬魚來觀察感染進程,是因為這種小型脊椎動物有和人類相似的免疫系統。並且它們易於繁殖,所以成本更低,比老鼠或大型脊椎動物更適合用來研究。
此外,本次研究的共同作者、杜克大學分子遺傳學、微生物學和免疫學助理教授大衛?托賓(David Tobin)表示,仔魚的皮膚可以透過小分子,因此科學家們可以更快、更容易地批量測試不同的藥物。
“通過使用這一模型,研究人員可以在研究對象還活的時候就拍攝到體內所有的微生物,”托賓道,“它可以讓我們以相對較快的方式追蹤藥品的療效。此外,我們還可以在這些仔魚身上繁育和測試隱球菌的變種。這能讓我們知道,哪些因素在感染過程中起到了作用,它們便是以后的治療目標。”
托賓還使用斑馬魚對那些會引起結核病的細菌進行了研究。在對人類疾病進行了解的過程中,他的研究結果已經得到了運用。
然而,波菲克特表示,使用魚來研究這些感染過程也有其弊端——它們的體溫比人類低,且沒有肺部,而肺恰恰是隱球菌進入人體的入口。但用魚做實驗是一個開端,科學家可以從這裏出發,進一步對更加複雜的哺乳動物進行研究。
“通過創建這一研究體系,我們希望能繼續研究其它有害微生物。此外,全世界的其他科學家也可以使用我們的斑馬魚模型,研究那些在他們所在的地區盛行的疾病。”(葉子)
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