如果您曾經(jīng)患過(guò)感冒，您就會(huì)知道過(guò)多的粘液可能會(huì)令人煩惱，但粘液在身體中起著非常重要的作用。作為免疫系統(tǒng)的一部分，呼吸系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生粘液，旨在捕獲吸入的細(xì)菌、病毒和污垢，以便在引起感染之前將其清除。然而，對(duì)于患有囊性纖維化 (CF) 遺傳性疾病的人來(lái)說(shuō)，他們身體產(chǎn)生的粘液更厚、更粘，導(dǎo)致感染風(fēng)險(xiǎn)增加，并且隨著時(shí)間的推移呼吸能力下降。
匹茲堡大學(xué)斯旺森工程學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的新研究檢查了囊性纖維化患者粘液的特性及其在病原體生存能力中所起的作用。新信息可能對(duì) CF 治療產(chǎn)生重要影響。
研究人員檢查了銅綠假單胞菌的非粘液(PANT)和粘液(PASL)菌株，銅綠假單胞菌是感染肺部的常見病原體。銅綠假單胞菌適應(yīng)宿主環(huán)境，從非粘液表型 (PANT) 突變?yōu)檎骋罕硇?(PASL)。銅綠假單胞菌的這種突變?cè)诩?xì)菌周圍形成了一層粘液保護(hù)膜，從而在粘液中形成了更加水合和粘稠的生物膜。
“把細(xì)胞想象成米粒。PANT 細(xì)胞就像印度香米，而 PASL 細(xì)胞就像壽司米：它們被包裹起來(lái)，當(dāng)它們被壓縮時(shí)，它們會(huì)粘在一起，”化學(xué)和化學(xué)助理教授 Tagbo Niepa 解釋道。石油工程，其實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。涅帕還在生物工程、土木與環(huán)境工程、機(jī)械工程和材料科學(xué)系任職。“我們可以測(cè)量研究藥物如何改變銅綠假單胞菌等病原體在突變時(shí)產(chǎn)生的涂層的粘性。”
這種突變賦予粘液獨(dú)特的特性，有助于增強(qiáng)抗生素耐藥性。它還可以保護(hù)它們免受吞噬細(xì)胞的侵害，吞噬細(xì)胞可以幫助免疫系統(tǒng)通過(guò)攝入死亡或有害細(xì)胞來(lái)清除它們。
為了研究這些特性，研究人員使用懸滴彈性測(cè)量法來(lái)壓縮和擴(kuò)張細(xì)胞形成的生物膜。他們還評(píng)估了細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄譜，將薄膜的力學(xué)與細(xì)胞生理學(xué)聯(lián)系起來(lái)。
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