当细菌战胜人体的免疫防御时,就会发生菌血症,即血液中毒。菌血症会恶化为败血症,每年有超过三分之一的医院死亡病例都是由败血症导致的。然而,人们经常接触环境中的细菌并与之抗争,却不会发生这一系列致命。
科学家们正在试图弄清楚细菌究竟是如何在体内扩散并引起全身感染的,希望最终能够阻止这一过程。
密歇根大学医学院病理学、微生物学和免疫学临床副教授医学博士 Michael Bachman 和前博士后博士 Caitlyn Holmes 一直试图解开这个谜团,重点研究革兰氏阴性细菌,例如肺炎克雷伯菌,它是肺炎引发菌血症的常见来源。
在之前的研究中,他们确定细菌传播分为三个阶段:感染最初的部位,例如肺部;进入血液;最后复制并避免被肝脏和脾脏过滤。
传统上,分析细菌感染是通过培养组织并计算产生的细菌数量来完成的。
“通过实验,我们可以很容易地测量细菌如何感染肺部的第一阶段,也可以很容易地测量细菌如何在这些血液过滤器官中存活以及它们是否复制的第三阶段。但从肺部到血液的转变传统上很难测量,”巴赫曼说。
巴赫曼、霍尔姆斯及其团队利用与哈佛大学同事共同开发的创新条形码系统,在小鼠模型中用短片段 DNA 标记细菌,并使用计算机分析追踪肺炎克雷伯菌在体内的移动。该研究结果发表在《自然通讯》杂志上。