傷寒毒素加速細胞衰老增強感染

科學家們已經揭示了傷寒毒素是如何劫持DNA修復機器並加速細胞衰老的，這一突破可以為新戰略對抗致命疾病鋪平道路。

作為研究的一部分，來自生物醫學科學系的專家在謝菲爾德大學新健康壽命研究所的支持下，在實驗室用感染傷寒沙門氏菌的細菌病原體感染人體細胞。

他們使用熒光顯微鏡研究毒素如何在分子水準上破壞DNA，他們發現它會誘發一種特殊形式的DNA損傷;毒素接管DNA修復機器並加速細胞衰老，使它們更容易受到感染。隨著時間的推移，受感染細胞的分泌物也會導致鄰近細胞老化，導致細胞水準更快老化。

傷寒是低收入和中等收入國家的主要殺手，每年造成2100萬人死亡，導致168,000人死亡。傳染病是南亞的一個特殊問題，其中由於抗菌素耐藥性和缺乏有效的疫苗和診斷而更加複雜。

為了引起傷寒，細菌病原體傷寒沙門氏菌釋放出傷寒毒素，這會破壞細胞DNA。我們的DNA經常受到吸煙和紫外線等環境因素的威脅，但細胞通常擁有強大的DNA修復機器來對抗這些威脅。在傷寒毒素攻擊我們的細胞的情況下，正是這種修復機器功能被劫持。Angela Ibler博士將這一發現稱為DNA損傷反應RING - 由一種內毒素誘導的反應 - 參考人類細胞DNA雙螺旋中的單鏈斷裂，這種突變以特徵環狀模式累積。

今天發表於Nature Communications(2019年9月6日)的研究結果可能有助於將毒素相關的細胞衰老用作生物標誌物，以幫助早期診斷和更快地治療傷寒患者。

負責生物醫學科學系研究的Daniel Humphreys博士說：「我們的研究結果表明，致病菌可通過毒素加速細胞衰老，並利用這種方法建立感染。這是有道理的，因為感染往往更難在我們變老時進行對抗和恢復，這部分是由於細胞衰老，但細菌病原體針對這種現象的事實是出乎意料的。

分子生物學和生物技術系謝菲爾德大學健康生命研究所副主任Sherif El-Khamisy教授說：「到目前為止，傷寒沙門氏菌對傷寒的傷寒毒素是如何造成感染的。如果我們要打擊傷寒，了解毒素如何導致人體細胞DNA的破壞並促進感染是關鍵，我們希望這一發現將是制定控制傷寒的新策略的第一步，影響世界上的一些傷寒。最脆弱的社區。「

目前，傷寒沒有常規診斷方法，臨床常常將其與致命的發燒如瘧疾和登革熱混淆。因此，患者接受延遲抗生素治療，這會導致臨床併發症。更好的診斷將改善臨床診斷並加快治療速度，同時還幫助研究人員量化地方性環境中的傷寒程度，這是說服政府實施公共衛生/疫苗計劃所必需的。

這項工作標誌著涉及謝菲爾德大學健康壽命研究所的第一項研究。該研究所彙集了來自各個學科的120名世界級研究人員，目的是減緩衰老過程，解決多種疾病的全球流行病 - 存在兩種或多種慢性疾病 - 以幫助每個人生活更健康，獨立生活更長時間，降低護理成本。

研究人員現在希望進一步研究如何利用這一發現來幫助我們診斷和治療傷寒，以及確定RING表型是否是與DNA損傷相關的其他疾病(如癌症)的特徵。