大腸桿菌K1(E. coliK1)仍然是幼兒健康的主要威脅。它影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)，通過(guò)在巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞中繁殖，然后傳播到血流中，隨后侵入血腦屏障，引起新生兒腦膜炎。新生兒和兒童腦膜炎尤其會(huì)導(dǎo)致多達(dá)一半的幸存者出現(xiàn)長(zhǎng)期神經(jīng)系統(tǒng)問(wèn)題，例如癲癇發(fā)作或多動(dòng)癥。
腦膜炎可由細(xì)菌、真菌或病毒病原體引起。細(xì)菌性腦膜炎的一個(gè)標(biāo)志是患者腦脊液 (CSF) 中的葡萄糖水平降低，這使得醫(yī)生能夠快速開始適當(dāng)?shù)目股刂委煛?/p>
與細(xì)菌性腦膜炎相關(guān)的葡萄糖水平降低的原因被認(rèn)為是滲透免疫細(xì)胞響應(yīng)感染而需要葡萄糖作為燃料。然而，細(xì)菌本身可以操縱大腦中葡萄糖濃度的可能性此前尚未被探索過(guò)。
洛杉磯兒童醫(yī)院薩班研究所 (CHLA) 的科學(xué)家報(bào)告稱，在腦膜炎期間，將葡萄糖從血液轉(zhuǎn)移到大腦的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白會(huì)受到大腸桿菌K1 的抑制。
該研究的第一作者、CHLA 傳染病科的 Subramanian Krishnan 博士說(shuō)：“我們發(fā)現(xiàn)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)被細(xì)菌完全關(guān)閉，導(dǎo)致免疫細(xì)胞沒有足夠的能量來(lái)抵抗感染。”
具體來(lái)說(shuō)， 《傳染病雜志》在線報(bào)道的這項(xiàng)研究表明，大腸桿菌K1 調(diào)節(jié)血液中蛋白質(zhì)過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體 γ (PPAR-γ) 和葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 1 (GLUT-1) 的水平。人腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞的腦屏障。這會(huì)抑制葡萄糖的攝取并破壞血腦屏障的完整性。
在細(xì)菌性腦膜炎小鼠模型中抑制 PPAR-γ 和 GLUT-1 水平會(huì)引起廣泛的神經(jīng)系統(tǒng)影響。研究人員表明，使用部分或選擇性 PPAR-γ 激動(dòng)劑(替米沙坦和羅格列酮——均為 FDA 批準(zhǔn)的藥物)的為期兩天的治療方案可通過(guò)誘導(dǎo)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)來(lái)改善小鼠感染的病理結(jié)果。
“調(diào)節(jié) PPAR-γ 和 GLUT-1 水平可能會(huì)增強(qiáng)免疫系統(tǒng)抵抗感染的能力，”CHLA 和南加州大學(xué)凱克醫(yī)學(xué)院的首席研究員 Prasadarao V. Nemani 博士說(shuō)。“我們的研究結(jié)果可能會(huì)帶來(lái)一種治療兒童腦膜炎和減少長(zhǎng)期神經(jīng)問(wèn)題的新方法。”
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