结核病研究的新进展
http://www.100md.com
国外医学情报 2000年第21卷第2期
结核病研究的新进展
周道其编译
关键词：结核病 治疗 结核杆菌 休眠 细菌生长因子
俄罗斯科学院A·H巴赫生物化学研究所专家与英国科学家合作在结核病研究方面达到一个全新水平，已查明所谓的刺激结核菌繁殖的生长因子。该发现能促进结核病诊断和治疗新方法的出现。
根据世界卫生组织公布的资料，1998年因结核病死亡的人数为300万(包括10万名儿童)。如果形势得不到控制，则到2020年感染结核菌的人数有可能超过10亿，将有2亿人患结核病，其中7000万人将因结核病而死亡。
俄罗斯患结核病的人数比西方国家高出10倍以上。根据俄罗期卫生部资料，现在俄罗斯约有250万人患结核病。再次患病人数由1990年的10万分之7.7增加到1998年的10万分之17.7，仅1998年前10个月患病人数就增加了8.5%。结核病的死亡率已达到极高水平(占传染病所引起总死亡人数的50%)。在监狱和移民区，患结核病人数常常比全国平均水平高50倍。
, 百拇医药
现代药物对新的突变形式细菌的防治作用变得越来越小，情况极其严重 。这是因为结核病原体即所谓的“科赫氏杆菌”能在抗菌素大量使用后产生耐药性。
防治结核病的唯一的可靠办法是早期发现。但是，早期诊断问题非常复杂，因为结核杆菌能长期处于“休眠”状态。结核杆菌能在体内存在许多年，由于某种原因只要人体免疫力一下降，它们便会“睡醒，病情就会日益发展”。
“休眠”的结核杆菌
象所有生物一样，细菌会经历出生、生存和死亡3个阶段。确实有少数几种菌系——孢子形成的细菌能在长期饥饿条件下生存下来。孢子可完全使细菌“屏息不动”，其状态看上去就象死的一样。这样的细菌在没有遇到合适条件之前不会出现任何活性，当它们“复活”时，便开始繁殖并形成菌落。但是大多数细菌，其中包括结核杆菌能忍受饥饿的时间 仅为几周，最多为几个月。
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巴赫生物化学研究所科学家开即研究Micrococcus Luteus(一种非病原菌变种)群体中的个别细菌，详细观察它们的生化过程。在观察这些细菌的习性时，它们发现在一定饥饿条件下，细菌会转入静止或休眠状态。它们停止繁殖，但没有死亡。虽然这种奇特现象使研究人员回想起很多孢子形成，但却发现有本质上的差别。因为孢子对外办因素作用具有极高的稳定性，它们对紫外线和加热几乎没有反应。而处于休眠状态的细菌对周围环境的保持能力却很低。非孢子形成细菌拥有“嗜眠”可能性这一事实的发现曾引起轰动。“休眠”细菌效应引起了广泛关注。国内外许多科学家对这一问题发生浓厚兴趣。
在英国和美国报纸上都刊登出有关“休眠”细菌危险性的报道，因为它们能长期存留在人体内或周围环境中(土壤或水中)。利用现代检查方法几乎不可能发现“休眠”细菌。例如，揉面的水里就可能有处于“休眠”状态的病菌，当它们遇上合适条件，便会开始快速繁殖。
“休眠”细菌生长因子
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为寻找激活“休眠”细菌的方法，大约花费了两年时间，结果发现“休眠”状态是可以逆转的，因此“休眠”状态不等同于死亡。A·C·卡·普雷利雅茨指出，在显微镜下它们完全象活的细菌一样，仅仅是不繁殖而已。
科学家意外地发现，加入少量活的有生命力的细菌可使“休眠”细菌开始复活和繁殖。它们复活后，在培养基中能生长出活的细菌。由此可作出合理的结论；活的细菌能产生某种使处于“休眠”状态细菌“睡醒”的物质。
在一系列研究之后确定，活细菌合成的能对“休眠”细菌起作用的信号物质具有蛋白质特性。这种新型蛋白质被命名为Rpf(Resuscitation promoting factor)，即促进复活因子，或简称为生长因子。另外发现，Rpf还能刺激活的细菌而不是“休眠”细菌的生长，因此可以说它是发现的第一种细菌生长因子。经过一段时间后，科学家还查明了氨基酸顺序并确定了编码这种蛋白的基因。
结核治疗新方法的展望
, 百拇医药
最近科学家已破译了某些细菌的基因(大约15种)，建立了计算机数据库，该数据库可用来比较细菌合成的蛋白质。在得到编码Rpf基因之后，科学家们决定查明其它细菌是否也具有相似的蛋白质。现已在麻风病原体和“科赫氏杆菌”中找到类似的生长因子。此外还在许多其它枝杆菌中发现编码相似蛋白南的基因。
为了证实或推翻计算机分析结果而进行的实验，得出了令人鼓舞的结果，首先，查明Rpf确实能刺激分枝杆菌的生长。其次，发现阻止生长因子而生成的抗体几乎能使结核杆菌停止生长。众所周知，疫苗原理正是建立在这样的基础上：注射到人体内的少量疫苗会刺激抗体的产生，疫苗使人体产生保护作用，在人体感染病菌之后防止生病。
研究发现第一种细菌生长因子带来的医学前景难以估计。这里有两个主要方向：制定更完善的诊断系统，研制新的原理上的药物和疫苗。
首先，借助于Rpf将可大大缩短诊断时间。由于结核杆菌是一种缓慢生长的细菌，因此确实它需要几周时间。而应用生长因子(如把它直接添加到分析所取的组织中)，则可使发现结核时间缩短到最低限度，这样就为日益加重的病情治疗赢得了时间。其次，处于“休眠”状态的细菌迄今为止一般不能诊断出来，但现在可以“唤醒”它们，从而发现它们。
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更吸引人的是研制新型抗菌素，新型抗菌素主要是对迄今为止几乎无法医治的潜伏细菌的生长和分裂发生作用。如果能成功地合成新型抗菌素，其疗效将建立在抑制生长因子的基础上。作用原理是全新的，因此在某个时期有望在防治结核病上的取得优势。无疑，结核杆菌将来也会对这些新药产生耐药性。然而生长因子蛋白质特性对此能起良好作用，因为这种蛋白质特性对细菌变种具有十分宽裕的适应性。例如，当结核杆菌改变一种氨基酸时，将可以变换抗菌素，而不改变其作用原理。
进一步研究的另一个目的是研制以DNA为基础的新型疫苗。众所周知，在接种普通疫苗时，是一次性注射某个数量的蛋白，但现在有可能注射的不是蛋白，而是DNA片段。基因进入皮肤细胞，并开始产生人体所需物质，从而在人体中经常保持防止感染所必需的抗体水平。这种新型疫苗明显比传统疫苗更有效。
研制防治结核的新型疫苗已成为科学家面临的新任务———研制所谓的“零突变性细菌”，在这种细菌中有已失去活性即“被解毒”的负责合成Rpf的基因。非病原体变种在遗传学上还研究得很不充分，因此在非病原体变种基础上研制“零突变性细菌”还很复杂。至于结核杆菌，第一，这种细菌由于生长速度缓慢在实际应用中极不方便；第二，结核杆菌具有负责产生不同Rpf类似蛋白质的5种基因，因此需要使5种基因失去活性。如果“零突变性细菌”研制成功，它将成为理想的主要疫苗：在人体中产生免疫力，绝对安全，因为它不能单独繁殖。另外，如能成功地制得“零突变性细菌”，则表明它需要来自外部的生长因子才能繁殖，这将证明生长因子这种物质对于细菌群体的生长是不可缺少的。根据Glaxo Welcome公司估算，在医学临床中应用新型疫苗至少需要10～15年。至于基础研究，现 阶段研究的目的是查明生长因子作用机理。结核杆菌中存在的5种负责合成Rpf的基因仍不清楚，每种基因的功能究竟是什么？这些问题将有待进一步解决。, 百拇医药
周道其编译
关键词：结核病 治疗 结核杆菌 休眠 细菌生长因子
俄罗斯科学院A·H巴赫生物化学研究所专家与英国科学家合作在结核病研究方面达到一个全新水平，已查明所谓的刺激结核菌繁殖的生长因子。该发现能促进结核病诊断和治疗新方法的出现。
根据世界卫生组织公布的资料，1998年因结核病死亡的人数为300万(包括10万名儿童)。如果形势得不到控制，则到2020年感染结核菌的人数有可能超过10亿，将有2亿人患结核病，其中7000万人将因结核病而死亡。
俄罗斯患结核病的人数比西方国家高出10倍以上。根据俄罗期卫生部资料，现在俄罗斯约有250万人患结核病。再次患病人数由1990年的10万分之7.7增加到1998年的10万分之17.7，仅1998年前10个月患病人数就增加了8.5%。结核病的死亡率已达到极高水平(占传染病所引起总死亡人数的50%)。在监狱和移民区，患结核病人数常常比全国平均水平高50倍。
, 百拇医药
现代药物对新的突变形式细菌的防治作用变得越来越小，情况极其严重 。这是因为结核病原体即所谓的“科赫氏杆菌”能在抗菌素大量使用后产生耐药性。
防治结核病的唯一的可靠办法是早期发现。但是，早期诊断问题非常复杂，因为结核杆菌能长期处于“休眠”状态。结核杆菌能在体内存在许多年，由于某种原因只要人体免疫力一下降，它们便会“睡醒，病情就会日益发展”。
“休眠”的结核杆菌
象所有生物一样，细菌会经历出生、生存和死亡3个阶段。确实有少数几种菌系——孢子形成的细菌能在长期饥饿条件下生存下来。孢子可完全使细菌“屏息不动”，其状态看上去就象死的一样。这样的细菌在没有遇到合适条件之前不会出现任何活性，当它们“复活”时，便开始繁殖并形成菌落。但是大多数细菌，其中包括结核杆菌能忍受饥饿的时间 仅为几周，最多为几个月。
, http://www.100md.com
巴赫生物化学研究所科学家开即研究Micrococcus Luteus(一种非病原菌变种)群体中的个别细菌，详细观察它们的生化过程。在观察这些细菌的习性时，它们发现在一定饥饿条件下，细菌会转入静止或休眠状态。它们停止繁殖，但没有死亡。虽然这种奇特现象使研究人员回想起很多孢子形成，但却发现有本质上的差别。因为孢子对外办因素作用具有极高的稳定性，它们对紫外线和加热几乎没有反应。而处于休眠状态的细菌对周围环境的保持能力却很低。非孢子形成细菌拥有“嗜眠”可能性这一事实的发现曾引起轰动。“休眠”细菌效应引起了广泛关注。国内外许多科学家对这一问题发生浓厚兴趣。
在英国和美国报纸上都刊登出有关“休眠”细菌危险性的报道，因为它们能长期存留在人体内或周围环境中(土壤或水中)。利用现代检查方法几乎不可能发现“休眠”细菌。例如，揉面的水里就可能有处于“休眠”状态的病菌，当它们遇上合适条件，便会开始快速繁殖。
“休眠”细菌生长因子
, 百拇医药
为寻找激活“休眠”细菌的方法，大约花费了两年时间，结果发现“休眠”状态是可以逆转的，因此“休眠”状态不等同于死亡。A·C·卡·普雷利雅茨指出，在显微镜下它们完全象活的细菌一样，仅仅是不繁殖而已。
科学家意外地发现，加入少量活的有生命力的细菌可使“休眠”细菌开始复活和繁殖。它们复活后，在培养基中能生长出活的细菌。由此可作出合理的结论；活的细菌能产生某种使处于“休眠”状态细菌“睡醒”的物质。
在一系列研究之后确定，活细菌合成的能对“休眠”细菌起作用的信号物质具有蛋白质特性。这种新型蛋白质被命名为Rpf(Resuscitation promoting factor)，即促进复活因子，或简称为生长因子。另外发现，Rpf还能刺激活的细菌而不是“休眠”细菌的生长，因此可以说它是发现的第一种细菌生长因子。经过一段时间后，科学家还查明了氨基酸顺序并确定了编码这种蛋白的基因。
结核治疗新方法的展望
, 百拇医药
最近科学家已破译了某些细菌的基因(大约15种)，建立了计算机数据库，该数据库可用来比较细菌合成的蛋白质。在得到编码Rpf基因之后，科学家们决定查明其它细菌是否也具有相似的蛋白质。现已在麻风病原体和“科赫氏杆菌”中找到类似的生长因子。此外还在许多其它枝杆菌中发现编码相似蛋白南的基因。
为了证实或推翻计算机分析结果而进行的实验，得出了令人鼓舞的结果，首先，查明Rpf确实能刺激分枝杆菌的生长。其次，发现阻止生长因子而生成的抗体几乎能使结核杆菌停止生长。众所周知，疫苗原理正是建立在这样的基础上：注射到人体内的少量疫苗会刺激抗体的产生，疫苗使人体产生保护作用，在人体感染病菌之后防止生病。
研究发现第一种细菌生长因子带来的医学前景难以估计。这里有两个主要方向：制定更完善的诊断系统，研制新的原理上的药物和疫苗。
首先，借助于Rpf将可大大缩短诊断时间。由于结核杆菌是一种缓慢生长的细菌，因此确实它需要几周时间。而应用生长因子(如把它直接添加到分析所取的组织中)，则可使发现结核时间缩短到最低限度，这样就为日益加重的病情治疗赢得了时间。其次，处于“休眠”状态的细菌迄今为止一般不能诊断出来，但现在可以“唤醒”它们，从而发现它们。
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更吸引人的是研制新型抗菌素，新型抗菌素主要是对迄今为止几乎无法医治的潜伏细菌的生长和分裂发生作用。如果能成功地合成新型抗菌素，其疗效将建立在抑制生长因子的基础上。作用原理是全新的，因此在某个时期有望在防治结核病上的取得优势。无疑，结核杆菌将来也会对这些新药产生耐药性。然而生长因子蛋白质特性对此能起良好作用，因为这种蛋白质特性对细菌变种具有十分宽裕的适应性。例如，当结核杆菌改变一种氨基酸时，将可以变换抗菌素，而不改变其作用原理。
进一步研究的另一个目的是研制以DNA为基础的新型疫苗。众所周知，在接种普通疫苗时，是一次性注射某个数量的蛋白，但现在有可能注射的不是蛋白，而是DNA片段。基因进入皮肤细胞，并开始产生人体所需物质，从而在人体中经常保持防止感染所必需的抗体水平。这种新型疫苗明显比传统疫苗更有效。
研制防治结核的新型疫苗已成为科学家面临的新任务———研制所谓的“零突变性细菌”，在这种细菌中有已失去活性即“被解毒”的负责合成Rpf的基因。非病原体变种在遗传学上还研究得很不充分，因此在非病原体变种基础上研制“零突变性细菌”还很复杂。至于结核杆菌，第一，这种细菌由于生长速度缓慢在实际应用中极不方便；第二，结核杆菌具有负责产生不同Rpf类似蛋白质的5种基因，因此需要使5种基因失去活性。如果“零突变性细菌”研制成功，它将成为理想的主要疫苗：在人体中产生免疫力，绝对安全，因为它不能单独繁殖。另外，如能成功地制得“零突变性细菌”，则表明它需要来自外部的生长因子才能繁殖，这将证明生长因子这种物质对于细菌群体的生长是不可缺少的。根据Glaxo Welcome公司估算，在医学临床中应用新型疫苗至少需要10～15年。至于基础研究，现 阶段研究的目的是查明生长因子作用机理。结核杆菌中存在的5种负责合成Rpf的基因仍不清楚，每种基因的功能究竟是什么？这些问题将有待进一步解决。, 百拇医药