新研究检查囊性纤维化患者的黏液力学
如果您曾经感冒,您会知道过多的粘液会令人烦恼,但是粘液在体内起着非常重要的作用。呼吸系统会将粘液作为免疫系统的一部分,以捕获吸入的细菌,病毒和污垢,以便在引起感染之前将其清除。但是,对于患有遗传性囊性纤维化(CF)的人来说,他们的身体产生的粘液更稠,更粘,导致感染风险增加,并且随着时间的推移呼吸能力降低。
匹兹堡大学斯旺森工程学院领导的一项新研究研究了CF患者黏液的特性及其在病原体生存能力中的作用。新信息可能对CF治疗有重要意义。
研究人员检查了铜绿假单胞菌的非粘液菌(PANT)和粘液菌(PASL)菌株,这是一种感染肺的常见病原体。铜绿假单胞菌适应宿主环境,从非粘液表型(PANT)突变为粘液表型(PASL)。铜绿假单胞菌的这种突变在细菌周围形成了粘液的保护膜,从而在粘液中形成了更水合和粘稠的生物膜。
“考虑到细胞就像米粒一样。PANT细胞就像印度香米,而PASL细胞就像寿司米:被包裹的方式使得它们在压缩时会粘在一起,”化学和化学助理教授Tagbo Niepa解释说。石油工程,其实验室领导了这项研究。Niepa还任命了生物工程,土木和环境工程以及机械工程和材料科学系的人员。“我们可以测量研究药物如何改变铜绿假单胞菌等病原体在突变后产生的涂层的粘性。”
这种突变赋予粘液独特的特性,有助于增加抗生素的抵抗力。它还可以保护它们免受吞噬细胞的侵害,吞噬细胞可以通过摄取吞噬细胞来帮助免疫系统清除死细胞或有害细胞。
为了研究这些特性,研究人员使用悬滴弹性法来压缩和扩展细胞形成的生物膜。他们还评估了细胞的转录特征,以将胶卷的力学与细胞生理联系起来。
“这是首次使用悬垂液滴弹性测定技术来研究这些细胞的机制。我们证明了这些技术可用于研究粘液溶解药物的功效,这些药物是用来分解粘液膜的药物。细胞正在制造。” Niepa指出。“这项技术对于调查那些病因,看它们是否具有预期的效果可能是强大的。”