基因突变容易使人严重葡萄球菌感染

皮肤和呼吸道感染的罪魁祸首,金黄色葡萄球菌是非常难以预测。20到30%的人携带安静的在他们的皮肤上,在他们的鼻孔,除了偶尔的皮疹很少导致问题。但在某些情况下,这些细菌引起感染,导致致命的并发症,如肺炎、深层皮肤感染和败血症。直到最近,没有办法预测哪些感染可能会致命。

现在,一项新的研究描述了突变,导致患者严重的葡萄球菌感染。这项研究发表在科学非常常见的一种突变基因,确定多个病人遭受危及生命的葡萄球菌感染,表明患者遗传条件称为5 p -或Cri-du-chat综合症可能是在类似的风险。

“我们有严重的特点金黄色葡萄球菌感染在基因、细胞、免疫学和临床水平,“说Andras跨度打,这项研究的第一作者。“通过整合这些水平,我们建立了因果关系,为未来的干预提供了线索。”

第一次细胞固有免疫

为了更好地理解为什么金黄色葡萄球菌导致某些人而不是其他人的疾病,科学家在实验室洛克菲勒免疫学家Jean-Laurent卡萨诺瓦检查蛋白质编码基因的100多名患者患有不明原因严重的葡萄球菌感染。

常见的基因线程连接这些不同患者的突变基因OTULIN栖息,沿着5号染色体的短臂和编码酶参与调节炎症。这些人并不是完全失去OTULIN-only他们的一个基因的两个副本mutated-but缺,所有这些似乎都使他们更容易受到感染,几乎没有伤害别人。

科学家们将发现OTULIN缺陷在某种程度上削弱白细胞或阻止免疫系统扼杀金黄色葡萄球菌。但进一步的调查显示,这些突变间接导致一个不相关的蛋白质聚集在皮肤和肺细胞的表面,涂胶的工具,这些细胞用来保卫自己免受毒素产生的金黄色葡萄球菌。这种防御机制被称为细胞固有免疫。

这个发现非常令人惊讶,因为在那之前,特定细胞固有免疫缺陷只与一些病毒感染的易感性,从Covid疱疹脑炎。它从来没有被证明在细菌性疾病中发挥作用。“这是第一个已知的实例的细胞固有免疫缺陷诱发患者细菌感染,”跨度打说。

OTULIN更大的作用

而个人谁跨度打和他的同事们研究了只是缺少一份OTULIN,出生的人没有这种基因的功能复制面对一群早发性炎性疾病,通常是致命的第一年的生活。

这个观察导致跨度打得出这样的结论:一个功能复制OTULIN足以防止炎性疾病,但不足以防止危及生命的葡萄球菌感染等称为haploinsufficiency遗传机制。“遗传机制对确定很重要,”跨度打说。“人们似乎有两个功能基因的健康,那些没有功能副本autoinflammatory疾病,和一个功能复制容易受到严重的葡萄球菌感染。”

鉴于一般规则,研究人员推测,任何失踪人口只有一个副本OTULIN将同样倾向于严重感染。所以他们检查了一群志愿者5 p -综合征,最常见的染色体缺失障碍在人类发育迟缓,智障,在婴儿,一个高音哭泣。大多数5 p -综合症患者对整个5号染色体短臂缺失,总是对他们的生活只有一个功能性的副本OTULIN。

事实上,在检查6 5 p -综合症患者,研究小组发现,三分之一是容易肺部感染。“我们能够证明这种敏感性是由他们只有一个基因拷贝的OTULIN”,跨度打说。“在许多方面,这些病人看上去基因相似的患者我们发现严重的葡萄球菌感染。”

“临床,在细胞水平上,他们几乎可以表示相同的疾病。”

研究结果并不意味着每个人都与OTULIN haploinsufficiency或5 p -综合症将合同严重感染。事实上,这项研究的初步结果表明,只有30%的患者这些突变发展严重的疾病。为什么OTULIN haploinsufficiency似乎在一些病人中引起疾病而不是其他国家普遍现象,遗传学研究人员称之为“不完全外显率”将是后续研究的主题。

“许多遗传病在这种方式,但它仍然令人费解,”跨度打说。“为什么有些人用这些突变非常健康,而其他人得到超级生病甚至死亡?”

一个可能的答案已经浮出水面。跨度打和他的同事们发现,OTULIN突变的个体但没有严重疾病的迹象有高水平的抗体中和产生的毒素金黄色葡萄球菌,或许是由于之前接触皮肤细菌。患有严重疾病,另一方面,寥寥无几的抗体。

进一步调查遗传倾向的疾病,特别是难以治疗葡萄球菌感染,可能导致未来疗法的发展。“研究这些疾病可以作为指南针,“跨度打说,“我们的研究阐明了宿主和病原体之间的相互作用,揭示科学见解发病机制和免疫。”

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