世界结核病防治日|结核病研究领域最新研究进展!



‍       结核病一种因结核分枝杆菌感染所引起的严重疾病,其主要通过呼吸道传播,WHO发布的《2021年全球结核病报告》指出,目前结核病仍对全球的公共卫生造成严重威胁,据估计,2020年全球新发结核病患者987万,150万人死于结核病;我国新发肺结核人数为84.2万,仅次于印度,居全球第二位。 3月24日是全球第27个防治结核病日,今年的结核病日的主题是“生命至上 全民行动 共享健康 终结结核”。本文中,小编整理了近年来科学家们在结核病研究领域取得的最新研究进展,分享给大家!

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结核分枝杆菌的扫描电镜照片。 图片来源:NIAID 

【1】Nat Commun:科学家识别出一种有望帮助开发结核病新型疗法的潜在靶点 doi:10.1038/s41467-021-26941-1 

‍       人类病原体结核分枝杆菌依赖于宿主机体的脂肪酸作为碳源,然而,脂肪酸的β-氧化作用是由多余的酶类所介导的,这或许就会阻碍靶向作用这一通路的抗结核病药物的开发。近日,一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“Multiple acyl-CoA dehydrogenase deficiency kills Mycobacterium tuberculosis in vitro and during infection”的研究报告中,来自威尔康乃尔医学院等机构的科学家们通过研究发现,结核分枝杆菌或许有一个让人意想不到的弱点,未来或有望开发靶向作用这一弱点的结核病药物。 文章中,研究人员调查了一种此前从未被深入研究过的结核分枝杆菌酶类所扮演的关键角色,并发现,该酶类对于结核分枝杆菌分解可用的脂肪酸来提供能量和分子组件用于生长和生存至关重要,仅仅剔除这种称之为EtfDMtb的酶类或许就会使得结核分枝杆菌无法在小鼠机体中持续进行感染。Sabine Ehrt教授表示,这种酶类是一种非常具有吸引力的结核病药物靶点,沉默其表达不仅能让细菌挨饿,还会对其产生额外的毒性效应。 这一发现源于Tiago Beites博士的观察发现,当其在分析结核分枝杆菌的蛋白功能时,他注意到两种蛋白或与人类代谢酶类ETF-α和ETF-β有着非常相似的地方,ETF-α和ETF-β参与到了脂肪酸的代谢过程中,而且其发生突变还会引发代谢性疾病。深入研究后研究人员最终发现了两种结核分枝杆菌蛋白,研究者将其命名为EtfAMtb和EtfBMtb,其能共同作用形成一种酶类,且能与另一种结核分枝杆菌酶类(EtfDMtb)一起工作,来执行一种类似的代谢功能,具体而言就是称之为脂肪酸β氧化的分解相关过程。 

2】Cell Rep Med:一种新型策略或有望帮助开发有效的结核病疫苗 doi:10.1016/j.xcrm.2021.100372 

‍       一篇发表在国际杂志Cell Reports Medicine上题为“A recombinant bovine adenoviral mucosal vaccine expressing mycobacterial antigen-85B generates robust protection against tuberculosis in mice”的研究报告中,来自普渡大学等机构的科学家们通过研究开发了一种新型策略,其或能帮助开发治疗结核病的新型有效疫苗。 这篇研究报告中,研究人员联合研究,通过纳入了一种自噬介导的抗原呈递,开发出了一种新型的TB疫苗配方,从而就能在机体中开启增强的T细胞反应,研究者指出,这种新型配方或能改善机体结核病特异性免疫反应。 研究者Mittal博士表示,我们的疫苗策略在没有卡介苗或提前接种卡介苗的情况下同样有效;这一点很重要,因为Mtb流行的国家中大多数人群都已经接种了卡介苗进行结核病的预防了。 

【3】EMI:我国科学家解析结核杆菌核糖体大亚基与抗生素结合的三维结构 doi:10.1080/22221751.2021.2022439 

‍       由结核杆菌引起的结核病是全球重要的慢性疾病。据世界卫生组织发布的《2019年全球结核病报告》数据,全球结核潜伏感染人群约17亿,占全人群的1/4左右,结核病仍是全球前10位死因之一。目前结核杆菌耐药性问题日益严重,了解结核杆菌耐药机制并研发新的治疗结核病药物对实现“终止结核病策略”意义重大。 近日,复旦大学和北京大学为主的联合团队在《Emerging Microbes & Infections》杂志上发表了题为“Cryo-EM structure of Mycobacterium tuberculosis 50S ribosomal subunit bound with clarithromycin reveals dynamic and specific interactions with macrolides”的文章,该研究解析了结核杆菌核糖体大亚基与大环内酯类抗生素克拉霉素(Clarithromycin,CTY)结合的冷冻电镜三维结构。 研究团队发现抗生素CTY结合位点位于结核杆菌核糖体大亚基新生肽链通道靠近rRNA第2062位腺嘌呤(A2062)的位置,与其他大环内酯抗生素的结合位置基本一致。研究团队基于研究获得的密度图,认为结合CTY的结核杆菌大亚基的A2062存在两种构象;与已发表的核糖体与大环内酯结合的结构比较,认为A2062与特定的大环内酯类抗生素结合的动力学可能调节肽基转移酶向翻译阻滞方向发展。该研究对结核杆菌核糖体大亚基A2062与大环内酯类药物的动力学研究结果,可能有助于合理设计下一代抗结核药物,以对抗日益严重的结核杆菌耐药问题。

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图片来源:Unsplash/CC0 Public Domain 

【4】Nat Commun:全基因组测序揭示结核分枝杆菌的抗生素“预抗性”特征! doi:10.1038/s41467-021-27616-7 




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