結核桿菌利用體內幹細胞來保護自身

TB bacteria use the body's stem cells to protect themselves
http://www.physorg.com/news/2010-12-tb-bacteria-body-stem-cells.html

By Lin Edwards, December 8, 2010

(PhysOrg.com) -- 每年結核病（Tuberculosis）在全球造成 170 萬人死亡，且 WHO 估計，大約三分之一的人類族群罹患此疾，而患此疾者有百分之十會活化。此菌所造成的疾病對於藥物的抗性愈來愈強，故尋找治療此疾的新方法變得日益急迫。

即便宿主體內有強烈的免疫反應，導致結核病（TB）的結核分歧桿菌（Mycobacterium tuberculosis，M.tb，結核桿菌），仍可續存其中，但對於此菌辦到這件事的背後機制卻所知不多。現在，由印度科學家所完成的新研究，找到某種方法解開這個謎。

目前已知，對結核桿菌產生反應的免疫系統會在細菌表面產生如蠟般的外層，創造出一種稱為肉芽腫（granulomas）的團塊。肉芽腫會隔離此菌，但不會殺死它們，而它們仍可蟄伏多年。若身體的免疫系統變弱，此菌能繼續產生活化的結核。

研究者們，由 來自新德里的 Gobardhan Das 所領導，以低劑量的結核桿菌感染老鼠，並發現這種感染在老鼠的脾（spleens）與肺肉芽腫中會導致宿主自己的間葉幹細胞（mesenchymal stem cells，MSCs）數量增加，同時抑制 T淋巴細胞（T-lymphocyte cells， T-cells，T細胞）。這些幹細胞在肉芽腫四周形成一保護性外層，並產生一氧化氮（NO）與其他免疫抑制分子（immunosuppressant molecules）。

Das 表示，NO 的總量不足以殺死結核桿菌但它能鈍化（inactivates）T細胞，創造出一種平衡（equilibrium）。這些動作保護結核桿菌不受體內的 T細胞與白血細胞攻擊，若非如此將會摧毀它們。此平衡狀態能進一步解釋為何仍可在百分之 90 的受感染者體內潛伏（latent）且終身存在於此人身上。

取自人類結核病患肉芽腫的組織切片支持這項研究在老鼠身上的發現，並暗示相同的機制也適用於人類。

MSCs 源自於骨髓而且能分化形成如肌肉、軟骨、骨骼那樣的細胞或血液細胞。它們在免疫抑制中亦扮演某種角色且能遷移到體內其他區域以協助修補發炎組織，例如可在腫瘤與克隆氏症（Crohn's disease）中找到的那些。

這些研究發現，這是細菌利用宿主自己的幹細胞來幫助它自己存活的第一例，能導致攻擊這種疾病的新方法出現。他們建議，如果能針對在肉芽腫四周形成保護層的特定 MSCs 開發藥物，這將賦予身體自己的免疫反應一個摧毀 TB 細菌的機會。Das 將 MSCs 比喻為替結核桿菌創造出一張『網』，如果這張網被摧毀了，細菌將暴露在體內免疫系統的攻擊下。

這篇論文發表在本週 PNAS 的早期線上版。

※ 相關報導：

＊ Mycobacterium tuberculosis evades host immunity by recruiting mesenchymal stem cells
http://www.pnas.org/content/107/50/21653.abstract

Shilpa Raghuvanshi, Pawan Sharma, Sarman Singh, Luc Van Kaer,
and Gobardhan Das
PNAS December 14, 2010 vol. 107 no. 50 21653-21658
doi: 10.1073/pnas.1007967107

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