马萨诸塞州[美国]，8月1日(ANI)：一项最新研究评估了不同菌株在国际大都市混合人群中的传播情况，发现暴露于结核病的人感染风险与人类和细菌的家乡是否相同密切相关。
这项由哈佛医学院的科学家主导的研究提供了证据，表明病原体、环境和人类宿主之间的独特相互作用会影响感染的风险和易感性。
研究人员指出，这项研究进一步验证了一个长期存在的假设，即特定细菌与其人类宿主可能在数百年或数千年间共同进化。
这些发现可能为结核病的预防和治疗提供新的思路。根据世界卫生组织的数据，结核病是一种狡猾的病原体，每年在全球导致超过1000万人感染，超过100万人死亡。
在这项分析中，研究人员结合了来自纽约、阿姆斯特丹和汉堡的结核病患者病例档案，创建了一个研究队列，这被认为是首次对混合地理来源人群中结核菌株的传染性进行对比研究。这为他们的模型提供了充足的数据支持。
分析结果显示，与暴露于广泛谱系菌株的人相比，接触来自地理限制谱系的结核病患者的家庭成员感染率降低了14%，发展为活动性结核病的比率降低了45%。
研究还表明，地理范围狭窄的菌株更容易感染来自其原生地理区域的人，而非外地人。
研究人员发现，当接触者暴露于与其背景不符的地理区域的受限病原体时，感染几率下降了38%；而当接触者暴露于与其祖国相符的受限微生物时，感染几率同样下降了38%。这一现象在曾在该地区生活过的人及其父母可追溯至该地区的人群中尤为明显。
研究人员表示，这种病原体与宿主之间的亲和力表明，人类与微生物之间存在共同进化的关系，某些生物学特征使它们更为兼容，同时也增加了感染的风险。
HMS Blavatnik研究所的生物医学信息学副教授Maha Farhat和Gilbert S. Omenn博士表示：“影响的程度令人震惊。这是一个很好的指标，表明对公共卫生的影响是巨大的。”
随着基因测序技术的广泛应用，研究人员发现并非所有的循环菌株都是相同的。一些谱系广泛分布，导致全球大部分结核病，而另一些谱系则仅在少数特定地区流行。由于结核病在高发病率环境中的传播复杂性，研究人员常常面临多次接触不同谱系的情况，因此无法在相似条件下比较菌株，只能推测菌株之间差异的可能原因。
多种因素会增加通过密切接触感染结核病的风险。一个人是否会感染其密切接触者的最佳预测指标之一是细菌载量，这通过一种名为痰涂片显微镜的测试来衡量，该测试显示一个人呼吸系统中携带的细菌数量。
然而，新的研究表明，对于地理上受限的菌株，一个人的祖先是否生活在该菌株常见的地方，比痰中的细菌载量更能预测感染风险。在研究中分析的病例中，这种共同祖先的风险甚至超过了糖尿病和其他慢性疾病所带来的风险，这些疾病以前被证明会使人们更容易感染。
越来越多的证据表明，关注不同结核谱系之间的广泛差异以及它们如何与不同宿主人群相互作用的细节至关重要，这些发现进一步证明了这一点。
以往的研究表明，一些结核病基因群更容易产生耐药性，而结核病疫苗在某些地区的效果似乎优于其他地区。此外，还有证据表明，某些治疗方案可能比其他方案更适合特定的结核病菌株。
“这些发现强调了理解不同结核病菌株表现差异的原因，以及为何某些菌株对特定人群具有高度亲和力的重要性，”HMS Farhat实验室的生物医学信息学研究员Matthias Groeschel说，他也是柏林大学附属医院Charite的住院医师和这项研究的第一作者。
除了分析临床、基因组和公共卫生数据外，研究人员还测试了不同结核菌株感染人类巨噬细胞的能力，巨噬细胞是结核病的免疫细胞，能够引发感染和疾病。研究人员培养了来自不同地区供体的细胞。与流行病学研究结果一致，来自与某种限制性结核菌的原生栖息地相匹配的祖先的细胞系比来自该地区以外的人的细胞更容易感染这种细菌。
这组科学家指出，迄今为止，大多数关于人类免疫细胞与结核病相互作用的实验并未比较结核病如何与来自不同人群或地区的宿主细胞相互作用。
虽然该实验并非旨在探讨人类与具有相同地理背景的结核病人群之间亲和力的机制，但它强调了使用来自不同人群的多种结核病菌株和细胞为治疗和预防提供信息的重要性。研究人员表示，这也表明需要进行更多基础研究，以了解细菌与宿主细胞之间的基因组和结构差异如何影响相互作用。
法哈特指出：“认识到人类和结核病基因的巨大多样性对人类和微生物的相互反应，以及对药物和疫苗的反应有显著影响，这一点至关重要。我们必须将这一点纳入对这种疾病的理解中。”
“我们才刚刚开始认识到这种多样性的重要性，”格罗舍尔补充道。“关于它如何影响药物和疫苗的有效性，以及疾病在不同菌株中的传播过程，还有很多需要了解的内容。”
虽然密切相关但不同的结核病基因群是通过更传统的基因分型方法发现的，但全基因组测序的广泛应用使医生和研究人员能够更好地描绘结核病细菌，并从基因上追踪疫情和耐药性。
研究人员认识到，高度局部化的菌株在其他地区传播的能力较差，因此推测区域受限的菌株传染性低于广泛传播的菌株。由于受限的菌株在其有限的范围内持续存在，一些研究人员推测，细菌的局部种群可能与其人类宿主共同进化，使不同人群更容易感染不同类型的结核病。研究人员假设，这也可能意味着不同的结核病菌株对不同的治疗方法和疫苗有不同的易感性。例如，细菌形状的结构差异可能会阻止某些药物与来自不同菌株的细菌有效结合。
直到最近，由于文化和环境条件的差异可能影响不同社区和世界其他地区的感染率，这些假设几乎无法得到验证。此外，受限的菌株很少离开其原生地，这使得收集足够的数据以测量菌株之间的差异变得具有挑战性。
为了克服这些障碍，研究小组与来自美国、荷兰和德国的公共卫生部门和研究小组合作，建立了一个庞大的数据库，整合了结核病病例报告、病原体遗传谱和密切接触者之间感染率的公共卫生记录。该分析还纳入了感染者社会网络的人口统计细节，以评估不同遗传谱系的结核病如何在其他人群中传播。研究共包括5256例结核病病例和28889名密切接触者。
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