文摘gydF4y2Ba
增加铁的可用性是至关重要的许多细菌和铁被描述在囊性纤维化(CF)的呼吸道分泌物。本研究的主要目的是评估之间的关系铁在CF痰和定量细菌负担。gydF4y2Ba
铁、铁蛋白、总细胞数(太极拳)评估在痰液样本来自15个临床稳定的CF患者慢性感染gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba。毕业典礼的痰样本也获得发作急性恶化的10个主题和分析重复六后这些恶化的情况下gydF4y2Ba注射。gydF4y2Ba抗生素治疗。铁指数和的存在之间的关系gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba厌氧细菌,以及总负荷,确定。痰也获得10 CF患者没有感染的证据gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba和11个正常健康对照组。gydF4y2Ba
痰铁、铁蛋白和太极拳在所有CF患者显著升高,即使在那些没有感染gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba与健康对照组相比,。有一个强阳性痰铁和之间的关系gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba在临床稳定的患者,但不是在样本期间获得急性恶化。没有痰铁和厌氧细菌负荷之间的关系。抗生素治疗显著降低痰液和厌氧细菌负荷移行细胞癌,但不是铁,铁蛋白的存在gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba在恶化。gydF4y2Ba
总之,目前的研究表明,增加气道铁可能是重要的gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba坚持在囊性纤维化。gydF4y2Ba
肺稳态机制通常保持细胞外铁水平尽可能接近于零gydF4y2Ba1gydF4y2Ba。有很好的原因,因为许多致病菌要求复制和铁在有氧和无氧条件下呼吸。可用性的增加甚至少量的铁可以深刻地提高哺乳动物宿主细菌毒性,使细菌复制对寄主的免疫防御系统gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,gydF4y2Ba3gydF4y2Ba。此外,在有氧环境中自由铁氧化羟基自由基生成有害的gydF4y2Ba通过gydF4y2BaHaber-Weiss和芬顿反应,直接导致组织损伤gydF4y2Ba1gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
慢性呼吸道感染gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba正是在囊性纤维化肺病(CF)gydF4y2Ba4gydF4y2Ba。殖民的倾向gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba在很小的时候是这种疾病的特点和隔离黏液状的,从呼吸道alginate-producing生物几乎CF的特异性表现gydF4y2Ba4gydF4y2Ba。然而,尽管许多进步,还不明白为什么感染发生在CF或它与基本遗传缺陷和细胞膜异常的盐和水体内平衡gydF4y2Ba4gydF4y2Ba,gydF4y2Ba5gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
铜绿假单胞菌gydF4y2Ba可以在许多不同的环境和存在于几乎所有的生态位,在某种程度上,其高效iron-sequestering机制。水平的铁肺环境通常很低,相对难以接近,但是最近的数据证明出人意料地高水平的细胞外铁CF患者呼吸道分泌物gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,gydF4y2Ba3gydF4y2Ba,gydF4y2Ba6gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba8gydF4y2Ba。大部分的铁过剩CF肺绑定到主机的铁扎铁蛋白的蛋白质。目前作者先前研究结果表明,铁稳态的CF肺的条件下高铁负载可能是协调一致的gydF4y2Ba在活的有机体内gydF4y2Ba的促炎细胞因子interleukin-1Gβ和肿瘤坏死factor-αgydF4y2Ba9gydF4y2Ba。问题是,这是否会增加铁CF肺内微环境作用在促进细菌复制,或它是否仅仅代表炎症附带现象。为了阐明这个问题,铁含量的CF患者慢性感染的唾液样本gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba确定在不同阶段的临床疾病。铁含量的关系定量细菌负荷和痰细胞总数量(太极拳)也评估,后者作为衡量本地主机炎症反应的强度。一群10 CF患者没有证据表明gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba反复感染痰培养结果期和11时颁发新加坡莱佛士学院集团与正常健康者与正常肺功能(年龄中位数(范围)29岁(21-58),在一秒用力呼气量(FEVgydF4y2Ba1gydF4y2Ba)中值(范围)95(93 - 109)%预测)也进行了研究。gydF4y2Ba
方法gydF4y2Ba
主题gydF4y2Ba
CF患者招募从门诊或住院48小时内的急性恶化的气道败血症。稳定的患者需要被exacerbation-free至少1个月的时期。大多数这些患者口服或吸入的周期性维护方案抗生素。表1中各个方案详细gydF4y2Ba⇓gydF4y2Ba和2gydF4y2Ba⇓gydF4y2Ba。在急性患者痰样本获得接近的毕业典礼gydF4y2Ba注射。gydF4y2Ba尽可能的抗生素(< 48小时;个人方案记录在表3gydF4y2Ba⇓gydF4y2Ba)为了减少潜在的“细菌负荷的突然变化和治疗,因为这可能影响与痰铁含量的关系。急性恶化被定义为增加咳嗽、痰液生产和呼吸困难。在少数急性病人(n = 6),重复痰样本获得≥7天后(中位数(范围)8(7 - 10天),当病人表现出临床症状明显改善。自发咯血痰得到所有CF科目。在他们的两个孩子gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba以前并不孤立,它是不可能获得足够的样本来进行定量细菌负荷,但太极拳和铁指标测定,常规医院临床细菌培养。gydF4y2Ba
non-CF正常,健康对照组、痰咳痰和加工是根据销描述的方法进行gydF4y2Baet al。gydF4y2Ba10gydF4y2Ba。痰液样本在冰上运到实验室和加工在4 h。塔斯马尼亚州人类研究伦理委员会(澳大利亚)批准了研究和所有病人和控制给通知书面同意之前提供一个痰液样本。gydF4y2Ba
痰液处理gydF4y2Ba
整除的原始免费痰唾污染重,同等体积的重量二硫苏糖醇(10%)是补充道。样本轻轻涡和放置在一个水浴30分钟的38°C。每隔10分钟的样本被再次轻轻地漩涡。如果样品出现特别顽强,进一步与温柔的移液进行混合,确保均化。样品与PBS进一步稀释5倍,确保一个常数的最后稀释10倍,然后离心机(350×gydF4y2BaggydF4y2Ba15分钟)。离心后,上清液游离在-80°C提供了和存储1毫升整除供以后分析和细胞颗粒在PBS re-suspended移行细胞癌。gydF4y2Ba
常规细菌培养gydF4y2Ba
痰液处理的时候,一个整除生痰被送医院病理实验室的常规细菌培养(Rayal霍巴特医院、霍巴特、澳大利亚)。gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba殖民地被确定为氧化酶积极和典型的形态,gydF4y2Ba即。gydF4y2Ba黏液状的或nonmucoid,文化在血琼脂耗氧。gydF4y2Ba
痰液分析gydF4y2Ba
痰移行细胞癌进行20μL re-suspended细胞颗粒使用纽鲍尔血球计(纽鲍尔,韦特海姆,德国)。除了炎症细胞,红细胞(RBC)和口腔鳞状细胞的潜在贡献的量化研究神秘出血铁含量和唾液污染的程度。痰液样本与任何血液污染的证据被排除在进一步分析。gydF4y2Ba
细菌分离和定量细菌负荷的决心gydF4y2Ba
总,gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba细菌负荷测定使用黄改编自描述的方法gydF4y2Baet al。gydF4y2Ba11gydF4y2Ba。简而言之,CF口水匀浆连续稀释在PBS-gelatin(0.1%)和传播到各种各样的文化媒体,包括假单胞菌选择性琼脂(PSA),一个肠选择性琼脂(MacConkey或半胱氨酸乳糖电解质介质不足)和两匹马血琼脂(HBA)板(一个用于有氧和厌氧孵化的其他)。PSA促进的隔离和量化gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba根据他们的外表,殖民地特征识别(蓝绿色或brown-pigmented),已经在有氧条件下孵化在37°C。厌氧孵化HBA板允许大多数其他相关的隔离和定量的病原体,如gydF4y2Ba流感嗜血杆菌gydF4y2Ba,gydF4y2Ba金黄色葡萄球菌gydF4y2Ba和gydF4y2Ba链球菌引起的肺炎gydF4y2Ba(gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba不长在HBA在厌氧条件下没有氮气补充)。痰液塞的选择自由口咽唾液确保与细菌污染的最小化。菌落(CFU)指望所有盘子孵化后48 h。厌氧细菌和总gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba加载被表示为CFU·毫升gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba的痰。gydF4y2Ba
铁和铁蛋白检测gydF4y2Ba
总铁含量,游离痰上层的决心使用比色测定和表达为μmol·LgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba(检测下限0.9μmol·LgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)。这个试验取决于铁铁的转换gydF4y2Ba3 +gydF4y2Ba对亚铁菲gydF4y2Ba2 +gydF4y2Ba铁使用抗坏血酸,其次是2,4,6-tri 5-triazine (2-pyridyl),形成一个蓝色的复杂与铁gydF4y2Ba2 +gydF4y2Ba。复杂的颜色强度铁浓度成正比,读的波长590 nm勃林格殷格翰集团/日立747分析器(勃林格殷格翰的发言,曼海姆,德国)。铁蛋白的浓度是由微粒酶免疫分析法使用雅培AXSYM分析器(美国雅培,明尼阿波利斯,Il)。本试验利用反人类的铁蛋白antibody-coated乳胶粒子和结果表示为mg·LgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba(降低检测极限3 mg·LgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
统计数据gydF4y2Ba
数据表示为中值(范围)。学科组之间的差异进行了分析使用Mann-Whitney紫外线测试为非正态分布数据。炎症性变量之间的相关性进行了分析使用斯皮尔曼等级测试。统计分析,小动物——一张长有p≤0.05被认为是具有统计学意义。Wilcoxon签署的等级测试是用来比较痰参数之前和之后gydF4y2Ba注射。gydF4y2Ba抗生素治疗在急性病人后入学。gydF4y2Ba
结果gydF4y2Ba
不可能预期,CF患者感染gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba年轻的时候(15.5岁(3-43)gydF4y2Ba与gydF4y2Ba23日(15-48)年;p < 0.001), FEV更好gydF4y2Ba1gydF4y2Ba(76 (57 - 105)gydF4y2Ba与gydF4y2Ba54 (28 - 88)% pred;p < 0.001)与慢性感染的个体gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba。没有两个CF组之间的营养状况差的身体质量指数(数据没有显示)。gydF4y2Ba
个人临床特点、微生物菌群定量细菌指数和痰液含铁量的CF患者提供在表1中gydF4y2Ba⇑gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba⇑gydF4y2Ba⇑gydF4y2Ba⇓gydF4y2Ba5gydF4y2Ba⇓gydF4y2Ba。在CF患者慢性感染痰指数gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba无论他们的临床状态,严重较正常对照组升高(p < 0.001)。痰太极拳、铁和铁蛋白水平往往高于CF患者出现急性恶化而稳定的患者。然而,gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba殖民地急性和稳定的CF患者人数非常相似(表6所示gydF4y2Ba⇓gydF4y2Ba)。有趣的是,厌氧细菌负荷也是非常高的,类似的CF患者组之间,等于甚至超过gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba数字的CF患者慢性感染这种生物(表6所示gydF4y2Ba⇓gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
CF患者痰太极拳、铁和铁蛋白水平不感染gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba也与正常对照组相比显著升高(p < 0.001)。患者的痰液指数没有感染gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba非常类似于慢性感染的病人gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba除了痰铁含量,显著高于后者(p = 0.01;表6gydF4y2Ba⇑gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
痰标本检查,加拿大皇家银行贡献了<细胞总数的1%,gydF4y2Ba即。gydF4y2Ba< 2×10gydF4y2Ba5gydF4y2Ba加拿大皇家银行·毫升gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba。这将占痰铁含量平均只有0.4μmol·LgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba痰与高铁水平(43(2.4 -200)μmol·LgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)检测到的CF患者整体。gydF4y2Ba
许多重要的细菌之间的关系明显负载和iron-related指数CF患者。痰铁和铁蛋白浓度是积极和的CFU紧密相关gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba在获得稳定患者的样本(rgydF4y2Ba2gydF4y2Bar = 0.67, p < 0.001gydF4y2Ba2gydF4y2Ba分别为= 0.60,p = 0.001;图1gydF4y2Ba⇓gydF4y2Ba);然而,痰铁在这些个体与厌氧负荷。在急性病人,没有痰铁或移行细胞癌和细菌数量之间的关系,但是有痰的铁蛋白和CFU之间的积极关系gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba(右gydF4y2Ba2gydF4y2Ba= 0.50,p = 0.02)。太极拳在稳定和急性患者痰液与铁指数表明气道炎症,至少在这个索引的宿主反应,没有特别相关的铁。持续观察目前的作者,同此前发布的痰铁和铁蛋白浓度呈正相关的CF痰样本(rgydF4y2Ba2gydF4y2Ba= 0.53,p < 0.001),但特别是在稳定的个人(rgydF4y2Ba2gydF4y2Ba= 0.82,p < 0.001)gydF4y2Ba9gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
CF患者没有感染gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba,厌氧细菌负荷显著相关痰苑和铁蛋白(rgydF4y2Ba2gydF4y2Bar = 0.73, p < 0.01gydF4y2Ba2gydF4y2Ba分别为= 0.86,p = 0.001),但不是铁浓度(rgydF4y2Ba2gydF4y2Ba= 0.04,p = 0.7)。gydF4y2Ba
后gydF4y2Ba注射。gydF4y2Ba抗生素治疗急性恶化,尽管临床改善和显著减少痰太极拳作为衡量气道炎症(p = 0.03),几乎没有整体铁指数或定量负荷的变化gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba(表7gydF4y2Ba⇓gydF4y2Ba)。然而,有一个重要的和几乎日志减少总厌氧负荷(p = 0.046)。gydF4y2Ba
讨论gydF4y2Ba
目前的研究表明CF的铁含量之间的重要关系肺微环境和定量负荷gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba。CF患者没有检测到gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba存在也有痰铁和铁蛋白水平升高与正常对照组相比,建议增加铁可能是一个早期事件,也刷新gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba感染。传统的gydF4y2Ba注射。gydF4y2Ba抗生素治疗急性恶化在少数患者并不影响铁指数或大幅减少gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba数字,但却显著降低痰液细胞计数炎症的标记,以及厌氧细菌总负载。gydF4y2Ba
气道分泌物通常铁耗尽,已受雇于为了阐明策略gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba让它生存在一个所谓的营养不良,特别是关于铁、环境gydF4y2Ba1gydF4y2Ba。有一些建议的基础上gydF4y2Ba在体外gydF4y2Ba使用实验室菌株,这缺乏铁可能是其中一个因素驱使这通常需氧细菌采用厌氧和CF肺内生物膜的增长模式gydF4y2Ba12gydF4y2Ba。目前发现有关增加铁含量在CF肺,即使在患者没有感染gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba,驳斥这一解释。的观点本质上是反直觉的,因为gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba需要铁在厌氧条件下通过de-nitrification的过程中,产生能量和铁也是很重要的生物膜的结构完整性gydF4y2Ba13gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba17gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
这一发现痰铁含量的增加和积极的关系gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba定量负荷在目前的研究中,尤其是在稳定的CF患者,提供了一种生物学上可能的解释,至少gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba生存和增长的这种疾病。本研究虽然是主要的横断面,一小部分患者通过恶化事件之后,发现抗生素治疗未能减少iron-related指数或CFUgydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba。然而,尽管如此,改善临床和患者气道炎症是减少。失败的具体的、有针对性的抗生素治疗显著降低gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba很有趣,但与假设一致的iron-enriched环境CF肺支持吗gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba复制。有丰富的gydF4y2Ba在体外gydF4y2Ba和动物研究数据表明,铁细菌复制至关重要,以及生物膜发展所需的步骤gydF4y2Ba即。gydF4y2Ba聚合和能动性的损失gydF4y2Ba18gydF4y2Ba,gydF4y2Ba19gydF4y2Ba。足够的铁水平会删除复制的障碍和帮助gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba战斗和克服本地主机防御gydF4y2Ba3gydF4y2Ba。铁的增加也将直接影响中性粒细胞功能和快速饱和乳铁蛋白和转铁蛋白的结合能力,否定他们的抗菌效果gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba22gydF4y2Ba。破坏航空公司内的乳铁蛋白的蛋白水解作用将进一步削弱能力先天免疫系统,防止建立细菌生物膜的CF肺gydF4y2Ba23gydF4y2Ba,gydF4y2Ba24gydF4y2Ba。所有这些观察结果表明,增加细胞外铁肺的存在将影响CF主机根除或控制的能力gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba感染。gydF4y2Ba
增加铁的存在在病人的痰样本不感染gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba表明CF肺环境准备通过这种细菌感染。这可能是其中一个因素负责早期的年龄gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba肺感染CF,尽管其他异常的CF肺环境和当地的先天免疫系统无疑将促进细胞膜异常有关gydF4y2Ba24gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba26gydF4y2Ba。很强的痰铁和铁蛋白之间的相关性表明,大部分的铁与蛋白质有关,但铁蛋白容易释放其铁芯的蛋白酶,HgydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba2gydF4y2Ba和激活中性粒细胞产生的自由基gydF4y2Ba1gydF4y2Ba。gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba含铁细胞和细胞外酶也解放铁铁蛋白相对轻松,对厌氧生物膜内发现的环境,如较低的氧化还原电势和酸性pH值,将促进铁收购gydF4y2Ba27gydF4y2Ba。这些环境条件CF肺中描述和支持可用铁的形成gydF4y2Ba2 +gydF4y2Ba从相对不溶性铁gydF4y2Ba3 +gydF4y2Ba28gydF4y2Ba,gydF4y2Ba29日gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
总之,目前的研究结果表明,增加铁的囊性纤维化在促进气道可能发挥重要作用gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba感染,可能导致厌氧生物膜的增长。识别的重要性决定的结果可用铁感染囊性纤维化可能允许更多的靶向治疗的发展旨在干扰铁的可访问性。应该考虑开始这些干预措施在早一个时代是可行的。早期的年龄gydF4y2Ba铜绿假单胞菌gydF4y2Ba感染的囊性纤维化肺病和明显的成功这种生物没有充分解释根据当前的理解细胞膜异常,虽然提出了几种解释gydF4y2Ba24gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba26gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
确认gydF4y2Ba
目前作者要感谢我。拉蒙特(达尼丁奥塔哥大学、新西兰)校对稿件和有用的评论。gydF4y2Ba
- 收到了gydF4y2Ba2006年11月27日。gydF4y2Ba
- 接受gydF4y2Ba2007年4月18日。gydF4y2Ba
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