Nature：呼吸道疾病新模型

　　人的呼吸道并不適于微生物生存，呼吸道中存在許多免疫防御機制能在吸入的細菌引起疾病前將其殺死或清除。但囊性纖維化CF會擾亂這些防御機制，讓患者對呼吸道感染特別敏感，而這也是CF致病或致死的主要原因。

　　Iowa大學的科學家通過一種獨特的CF動物模型，發現健康呼吸道和CF呼吸道(殺菌能力減弱)之間存在出人意料的差異。這一發現將CF的遺傳學病因，通道蛋白囊性纖維化跨膜轉運調節子CFTR的突變與擾亂肺部抵御細菌感染的生物學機制聯系起來。文章發表在7月5日的Nature雜志上。

　　研究人員發現，CF新生豬仔比健康新生豬仔的呼吸道表面液體薄層的酸性更強，而這種高酸性(低PH值)降低了這種液體的殺菌能力。并且小蘇打能減弱呼吸道表面液體的酸性，并使CF豬呼吸道的殺菌能力恢復到正常水平。

　　盡管研究顯示提高呼吸道表面液體層ASL的PH值能幫助CF病患抵御感染，研究人員著重強調這一發現現在還處在初級階段。“有些人問我們CF患者是否應該吸入能提高ASL的pH值的藥物，”文章資深作者Iowa大學Joseph Zabner 教授說。“目前我們并不知道這是否對人體有效，更重要的是，是否有害。”

　　“這項發現非常出人意料，”文章領銜作者Alejandro Pezzulo博士補充道。“關于CF疾病一直缺乏一種合適的實驗模型，使人們很難了解疾病的發生。”

　　與CF小鼠模型不同，CF豬模型的肺病情形更接近人類。研究人員發現CF病患豬出生時不受感染，但它們比健康豬抵御細菌的能力更弱，出生后會很快被感染。

　　檢測呼吸道的殺菌能力

　　研究人員進行了一個簡單的實驗來研究ASL的殺菌能力。它們將細菌固定在小的金網格上，用CF豬和健康豬的ASL處理這些細菌。正常呼吸道的ASL能快速殺死絕大多數細菌，而CF呼吸道的ASL只能殺死約一半細菌，說明在CF呼吸道中一些細菌可以生存下來并引發感染。

　　進一步研究發現，盡管CF豬和健康豬的ASL在許多特性上都很相似，CF呼吸道的ASL酸性更強。研究人員讓CF豬吸入碳酸氫鈉溶液(小蘇打)提高ASL的 pH值，處理過的ASL能殺死金網格上的絕大多數細菌(就像正常呼吸道的ASL一樣)。相應的，降低正常呼吸道ASL的pH值會使其殺菌能力降低。研究結果證實pH值是ASL殺菌能力的關鍵因素。

　　研究揭示了CFTR通道蛋白突變導致呼吸道殺菌能力降低和防御缺陷的原因，CFTR缺陷使碳酸氫鹽轉運受損，增加呼吸道ASL的酸性，從而降低ASL的殺菌能力。

　　潛在的臨床應用

　　盡管這一方法還不足以進入臨床應用，研究指出pH值是呼吸道感染的一個主要因素，調節呼吸道pH值的治療方式可能幫助CF患者抵御感染。

　　此外，研究人員相信使用布滿細菌的金網格來檢測呼吸道殺菌能力，能成為一種檢測CF治療有效性的簡單方法。