中樞神經系統感染經典文章:B群鏈球菌如何穿過血腦屏障?

2021-02-12 啟達生物

  神經病學是一門交叉學科，其研究在近幾十年取得了重大進展。在巴斯德研究所進行了許多與大腦相關的課題研究，如退行性疾病、記憶、大腦連通性或感覺缺陷。 

  中樞神經系統感染是一種毀滅性的疾病，死亡率高，即使存活者也長期存在神經功能障礙。它們可能是由各種病原微生物引起的——細菌、真菌或病毒。所有這些病原體的一個共同特徵：它們能夠穿過大腦中的一個主要保護屏障，即血腦屏障。cell systems的人腦內皮細胞HBMEC(貨號：ACBRI 376)，人腦周細胞（貨號：ACBRI 498）經常被用於血腦屏障的實驗中。來自巴黎巴斯德研究所和雅典希臘巴斯德研究所的科學家開發了一種新的感染模型，以闡明這些嗜神經病原體通過血液進入大腦的機制。

  血腦屏障(BBB)是由所有灌溉大腦的血管壁構成的。這些細胞壁具有特殊的過濾特性，使它們能夠調節進入大腦的物質。它們的作用就像一把雙刃劍，既保護大腦免受有害物質的傷害，也防止治療分子進入大腦，Billel Benmimoun是這項研究的主要作者，也是巴斯德研究所的Pauline Speder領導的大腦可塑性環境響應小組的科學家。他解釋說，「了解一些微生物如何獲得跨越這一屏障的能力是至關重要的，這不僅有助於找到阻止它們的方法，還有助於利用它們的策略將治療物質輸送到大腦。」 

用醋蠅模型研究血腦屏障

這個科學家團隊開發了一個創新的模型來研究病原體如何穿過血腦屏障及其對大腦健康的影響。這個模型使用醋蠅(或果蠅)，一種強大的遺傳工具。它的獨特之處在於它結合了血腦屏障BBB結構的完整性、高分析潛力和實驗的簡單性。利用這個模型，科學家們能夠觀察和研究一個完整的發育中的大腦的血腦屏障，它被證明對各種已知的導致人類中樞神經系統感染的病原體敏感，包括腦膜炎球菌、肺炎球菌和B族鏈球菌。

脂蛋白Blr允許B組鏈球菌穿過血腦屏障

該模型使科學家能夠確定B組鏈球菌使用的一種新的大腦進入機制，B組鏈球菌是導致大多數新生兒腦膜炎病例的細菌。他們發現了一種細菌因子，脂蛋白Blr，存在於這些細菌的表面。脂蛋白與血腦屏障中的受體結合，允許細菌通過內吞作用進入血腦屏障。細菌利用受體就像特洛伊木馬一樣越過屏障，劫持其生理作用到達大腦...

Blr在小鼠腦侵襲中的作用得到證實

科學家們與希臘巴斯德研究所的Rebecca Matsas領導的團隊合作，還證明了在果蠅中表現出來的這種入侵機制在老鼠中是保守的。特別是，Blr的缺失完全防止了B組鏈球菌感染的死亡率。考慮到人類血腦屏障上存在相似的受體，B群鏈球菌使用的這種腦進入機制是一個有前途的治療靶點。 

  科學家們開發的原始模型代表了理解致病因子進入大腦的細胞和分子機制的新途徑。從長遠來看，這個模型可以為阻斷或促進腦血腦屏障進入大腦的新治療方法鋪平道路。

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