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一种使细菌发光的新方法可以简化结核病筛查

一种新分子可以揭示咳出的粘液和唾液中活跃的结核杆菌,它可以简化结核病的诊断,并加快对耐药菌株的检测。

这种合成分子是一种改进型的糖,结核杆菌通过消耗这种糖来帮助构建细胞壁。这种糖被贴上了一种染料的标签,这种染料在荧光显微镜下会发光——但前提是这种染料没有被水包围。研究人员2月28日在《科学转化医学》(Science Translational Medicine)网站上发表的一篇论文中写道,这种被称为DMN-Tre的混合分子在进入结核菌细胞壁的脂肪和防水层之前一直处于黑暗状态,在那里它开始发光。

伦敦帝国理工学院(Imperial College London)的结核病研究员苏莫纳达塔(Sumona Datta)说,标准测试使用的染料可以染污许多不同的细菌,因此技术人员不得不将染料除结核细胞外的所有东西都漂白掉。但这种化学清洗既耗时又容易出错。她说,因为DMN-Tre只有在被结核病或其近亲吞噬时才会发光,所以这种分子可以提供更简单、更可靠的诊断。

根据世界卫生组织的数据,2016年全世界有170万人死于肺结核。对药物的广泛耐药性使这种疾病更难治疗。

斯坦福大学霍华德·休斯医学研究所研究员、化学生物学家卡罗琳·伯托齐和他的同事们在16名肺结核病人的唾液混合物上测试了这种新分子。几个小时后,这种分子在样本中标记出了结核菌,并显示出了与标准染色技术相似的细菌数量——无需经过染色后的化学清洗。

“这令人印象深刻,”斯坦福大学(Stanford)的化学家、放射学家饶江红(Jianghong Rao)说。但他说,DMN-Tre需要在一个更大的临床试验中进行测试,才能为黄金时间做好准备。

哈佛大学(Harvard University)微生物学家埃里克•鲁宾(Eric Rubin)表示,新的结核病筛查技术可能在检查患者对治疗是否有反应方面也具有优势。因为这种分子只有在被健康、饥饿的结核病细菌吃掉时才会发光,所以它不会像典型的测试那样标记那些被抗生素破坏或杀死的微生物。因此,如果病人的痰中仍然有大量的发光微生物,用抗生素治疗,医生知道尝试不同的药物。

虽然目前的耐药性测试可能需要几周或几个月的时间,DMN-Tre揭示了药物处理过的细菌如何在几个小时内存活。卡尔顿·埃文斯(Carlton Evans)是伦敦帝国理工学院(Imperial College London)的结核病研究员,他没有参与这项研究。快速的耐药性测试可以帮助研究人员更快地预测哪种抗生素最有可能消灭结核病细菌。

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