抽象
在PCD细胞导致易患NTHi的生物膜发育受损动纤毛功能http://ow.ly/9D2u30eamR6
粘液纤毛清除是气道感染的第一道防线。运动纤毛的功能对于吸入的细菌和其他有害的微粒物质从肺部运输是很重要的。原发性纤毛运动障碍(PCD)是一种遗传性纤毛运动障碍。PCD患者上下气道粘液纤毛清除不良,导致慢性湿咳、鼻窦炎、中耳炎及反复感染[1]。最常见的从PCD痰液或鼻腔灌洗中分离出来的微生物是流感嗜血杆菌(1]。Non-typeable流感嗜血杆菌(NTHi)已被证明可在中耳炎儿童的腺样体和中耳中形成生物膜[2,3.]。由W研究沃克et al。(4在的这个问题欧洲呼吸杂志提出一个问题:PCD的呼吸道上皮是否由于运动纤毛功能障碍而易受NTHi生物膜的影响?
W沃克et al。(4研究NTHi生物膜的形成在体外健康对照与PCD患者鼻上皮气液界面培养研究[5]。作者的结论是,PCD细胞的运动纤毛功能受损导致了对NTHi生物膜发育的易感性。在上皮细胞共培养72小时后,在PCD上皮细胞培养中发现的活的NTHi的数量几乎是健康对照培养的两倍。此外,共聚焦成像和扫描电子显微镜显示,NTHi更有可能在PCD细胞上形成聚集物,被认为是生物膜[4]。
在此模型中,纤毛功能差导致生物膜形成增强并不意外体内证据表明,穷纤毛功能与感染有关[6,7]。除了呼吸医学,在材料科学领域,纤毛运动可以减少生物膜形成的观点已经被研究了一段时间,模仿纤毛跳动的生物工程材料已经被用于航运业[5,8]。与船不同,人的先天免疫系统不可避免地在细菌生物膜的形成过程中发挥作用。本研究的作者承认循环免疫系统的作用在这个共培养系统中没有被考虑,因此,运动纤毛功能障碍对NTHi易感性的相对贡献还不能完全确定。然而,作者确实考虑了活动纤毛以外的局部气道防御,并表明PCD和非PCD上皮细胞产生类似水平的细胞因子,并具有类似的一氧化氮表达[4]。的建议是,在这种模式下,该运动纤毛从动纤毛损害是用于PCD的细胞的表面上的增加的生物膜形成的最可能的解释。
这些发现对一氧化氮、活动纤毛和感染之间的关系提出了有趣的问题。一氧化氮是一种广泛存在的、具有生物活性的、高度扩散的气体,在气道内具有多种功能,包括支气管扩张和宿主防御。1994年发现,与非PCD患者相比,PCD患者鼻窦中的一氧化氮含量大约低10倍[9]。这一发现被迅速开发用于PCD诊断和鼻一氧化氮的测量现在是第一线路推荐的测试有助于PCD [诊断10]。鼻一氧化氮是未诊断单独并且可以是低出于其它原因,如吸烟或鼻息肉的存在;它也是不适合婴儿测试,偶尔也用PCD个人有正常的一氧化氮水平。这两种情况都证明在招募的由W研究对象沃克et al。(4)(例如分别受试者PCD 005和013)
一氧化氮含量低的原因是PCD诊断学的一个有趣之处,目前尚无假说得到最终证实[11]。认为在气道中生成一氧化氮的三种亚型一氧化氮合酶(eNOS、iNOS和nNOS)均存在于纤毛上皮中,而低一氧化氮不能完全用炎症、粘液或鼻窦的解剖学差异来解释[10]。先前的研究已经表明,从个体PCD采取培养的上皮细胞产生响应于感染的一氧化氮水平的降低[12],以及感染后PCD上皮细胞表达降低诱导型一氧化氮水平与对照相比[13,但文献资料仍有冲突[14]。本研究通过在共培养模型中显示NTHi感染后PCD和非PCD上皮细胞中一氧化氮的产生无差异,进一步论证了这一观点[4]。
有趣的是,上皮细胞的活动纤毛功能受损更容易形成NTHi生物膜,W沃克et al。(4考虑到一氧化氮在气道中的杀菌作用,提出一种可能的解决方案。作者表明,使用外源性一氧化氮治疗联合阿奇霉素降低细菌负荷显着超过使用抗生素单独。W沃克et al。(4]建议增加PCD航空公司一氧化氮可以促进细菌传播和抗生素杀死。基于PCD的异质性,少数患者为研究,NTHi的菌株的数量有限,并考虑分手的生物膜可能带来的不利影响,这是远不能得到保证是有效的诊所,但进一步调查这个建议可以保证的。直到最近,在PCD足够动力的临床试验几乎是不可能的。然而,像生物膜自己,在过去的几年中,PCD研究人员和临床医生已成为组织为社区,为欧洲大型项目的部分一起工作,如BEST纤毛(http://bestcilia.eu/)及BEAT PCD (www.beatpcd.org/)。这导致了大量的患者队列,如PCD登记处和iPCD队列[15第一个基于证据的诊断指南发表在欧洲呼吸杂志今年年初[10],首个多中心临床试验已进行[16,17]。这些明确定义的队列和网络将为疾病进展提供见解,并为收集PCD特定治疗的证据提供机会。希望通过使用大量的患者队列,本研究提出的一些问题将得到调查体内:例如,PCD患者是否对NTHi生物膜敏感?为什么在PCD中一氧化氮被还原了?补充一氧化氮最终会被证明是一种有效的治疗方法吗?
脚注
利益冲突:未申报。
- 收到了2017年7月7日。
- 接受2017年7月10日。
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