这一切都始于蜱虫。这些昆虫会将导致莱姆病的细菌感染给人类,而这种细菌非常复杂,难以检测,也很难彻底清除。
了解这种细菌(伯氏疏螺旋体)需要基础研究,才能开发出诊断工具或疫苗。然而,对于那些长期受莱姆病困扰、出现慢性疲劳和脑雾症状的人来说,进展缓慢令人沮丧。
“它从根本上不同于几乎所有其他致病因子,”西北大学范伯格医学院微生物免疫学副教授布兰登·朱特拉斯告诉STAT。他是周三在《科学转化医学》上发表的两篇新研究论文的资深作者。
在这两项研究中,科学家们使用了小鼠模型来探索大约15%未从莱姆病感染中恢复并发展成类似其他感染相关疾病(包括长期新冠)综合征的人体内持续存在的独特化学成分。一项研究追踪了细菌残留在肝脏中的抗原,另一项研究则筛选了超过500种已批准的抗生素,以找到一种可能比标准治疗药物多西环素更安全且更有效的低剂量抗生素。
这两项研究可能有助于更好地识别和潜在地提供替代治疗选择,每天在美国有近1,200人患上莱姆病。
第一篇论文研究了一种莱姆病小鼠模型,以追踪细菌细胞壁的一部分去向。随着细菌生长,它们会释放肽聚糖,这是一种像大分子袋一样的细胞壁成分。这些残留物如果注射到健康的小鼠体内,仍然可以引起感染。当它们在肝脏中积累并持续数周时,可能会成为抗原的持续来源,从而被免疫系统识别并攻击。
在之前的研究中,作者发现患有感染后莱姆关节炎的人的发炎关节滑液中也有这种细菌的肽聚糖细胞壁漂浮。与其他关于这种细菌的事实一致,它们的肽聚糖在化学上也是不同的。
“我们发现伯氏疏螺旋体肽聚糖的不寻常化学特征使其能够持续存在,”朱特拉斯说。“看起来肝脏就像一个储存这些不寻常肽聚糖片段的‘沉降池’。”
回到那些蜱虫:科学家们不能确定,但他们怀疑蜱虫携带的一种糖可能穿透细菌脱落的细胞壁,以某种方式将其困在肝脏中,使免疫系统保持高度警觉。这些来自废弃细胞壁的抗原可能触发治疗后的莱姆病,这与长期新冠和其他感染相关疾病有相似之处。
即使在较轻的莱姆病之后,肽聚糖碎片也会出现在小鼠肝脏中,但程度较轻。
PolyBio Research Foundation的首席科学官、西奈山科恩复杂慢性病康复中心的科学主任艾米·普罗尔告诉STAT,研究需要超越肽聚糖细胞壁中的持久性抗原,寻找细菌本身。她没有参与周三的《科学转化医学》研究。
“当我们发现长期新冠患者中有持久性抗原时,我们的解释与这个团队不同。我认为这是需要考虑的一个关键点,”她说。“知道肽聚糖可以比我们想象的稍微持久一些是有帮助的。但要全面理解那些感染伯氏疏螺旋体并出现慢性症状的人的情况,还需要进一步的工作,实际寻找伯氏疏螺旋体,包括在这些患者的组织中。”
普罗尔表示,抗原可能是由隐藏在储备库中的细菌主动产生的,正如长期新冠中的SARS-CoV-2病毒一样。
对此,朱特拉斯回应称,纯化的肽聚糖单独在小鼠中持续存在,表明由于肽聚糖的独特特性,莱姆病可以在没有细菌的情况下持续存在。
第二篇论文解决了标准抗生素治疗莱姆病的缺点。多西环素是首选药物,但它不能用于8岁以下的儿童。作为一种广谱抗生素,它在杀死导致莱姆病的细菌的同时,也会损害人体内有益的微生物。
科学家们利用与伯氏疏螺旋体特性相关的复杂筛选过程,最终选择了哌拉西林作为最佳选择,这是一种青霉素家族成员,可以以较低剂量使用且具有较少的脱靶效应。该研究的理论依据是,可能存在一种已经批准的抗生素,只是尚未为此目的找到。
“关于哌拉西林和抗生素治疗,我们已经知道它对人体是安全的,但我们不知道它是否对人类的莱姆病有效,”朱特拉斯说。“显而易见的下一步是进行人体临床试验,但这非常昂贵,需要联邦支持。”
哌拉西林没有引起私营部门的太多兴趣,因为它是一种通用抗生素。
“我认为这个领域在治疗、诊断和预防方面正在取得巨大的进展。鉴于病例数量和地理分布的迅速和持续扩展,这是迫切需要的,”他说。“因此,进一步支持研究和整个领域至关重要,而这在当今是非常不确定的。”
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