结核中的僵尸细菌

“活死”细菌存在于不稳定状态:具有生物活性但不增殖。在这种僵尸状态下，致病细菌可能会从死者身上复活，重新感染病人。EPFL的研究人员已经提出了结核病中这一奇怪现象的第一个证据，为治疗提供了新的途径。

结核病影响全球超过1200万人，通常在几个月内用四种药物治疗。然而，即使在完成治疗后，许多患者也会遭受复发。基于对无害环境细菌的研究，科学家认为肺结核细菌，结核分枝杆菌，在患者的身体中撤退到奇异的“僵尸”状态，并在条件许可证时恢复生命。EPFL的科学家现在已经成为第一个实验观察这种僵尸状态下的结核分枝杆菌的数量，似乎会被宿主的攻击等应激条件放大免疫系统。这项工作，为治疗结核病的完全新的途径，发表在细胞主机和微生物。

活的细菌分裂和增殖;如果没有，他们就被认为已经死了。然而，有些细菌可以进入一种奇怪的介于两者之间的状态，在这种状态下它们具有生物活性——产生能量和制造蛋白质——但不分裂。“这是一种活死人、僵尸般的存在，”约翰·麦金尼(John McKinney)说，他的博士后朱利亚·马尼纳(Giulia Manina)领导了结核分枝杆菌研究。“这些细菌有些活跃，但它们既不生长也不分裂。我们将这种状态称为“非生长但代谢活性”或“NGMA”。

这种状态被认为是结核的复发：当感染患者的肺结核人口面临着腐蚀性的抗生素方案时，其中一部分落入了这种僵尸状态作为防御机制。然而，几乎没有证据支持这种理论，部分原因是研究细菌种群的实验技术通常取决于首先实际生长的细菌。

然而，有一种方法：僵尸细菌仍然是代谢的活性的，这意味着它们继续制作新的蛋白质。Manina利用这种技术利用这一点，可以标记并跟踪当M.Tuberculosis造成新蛋白质时开启的基因。该技术由实验室高级科学家Neeraj Dhar开发的技术标记了荧光分子的基因，可以随时间用显微镜跟踪。

ManaNa在不同的压力条件下扩大基因标记的细菌，例如有限的营养素，抗生素，以及模拟患者免疫系统攻击的条件。此外，在感染的不同阶段，从受感染小鼠的肺中取出细菌。用荧光基因标签跟踪细菌被测试过，了解不同的条件如何随着时间的推移影响它们。

研究人员发现结核分枝杆菌对压力条件比如免疫攻击或营养缺乏通过使其种群多样化并将其推入僵尸状态。“这意味着这种状态可能是对病人免疫的一种防御反应，”Manina说。“目前尚不清楚的是，这是一种活性细菌的反应，还是仅仅是免疫攻击的结果。”

此外，研究人员还发现患有肺结核的老鼠的肺中含有大量的僵尸细胞。令人惊讶的是，这些细胞在经过基因改造而缺乏免疫系统的老鼠身上没有发现，这进一步表明免疫系统和僵尸状态在某种程度上是相关的。

科学家认为这种现象可能导致细菌的抗生素抗性，并且免疫和药物压力可能导致结核病的持续性和复发。因此，这些发现可用于开发针对M的新药策略。肺结核，特别是靶向非复制僵尸细胞。本集团目前有兴趣优化其基因跟踪技术，并更清楚地了解僵尸状态的潜在生理学。

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