锌缺乏症与肺部感染风险增加有关。范德比尔特大学医学中心的一项新研究表明,饮食中锌缺乏会促进鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii)引起的肺部感染,这是导致呼吸机相关肺炎的主要原因之一。该研究于11月15日发表在《自然微生物学》杂志上。由范德比尔特大学医学中心领导的研究团队发现了一个意外的联系,即促炎细胞因子白细胞介素-13(IL-13)与鲍曼不动杆菌肺部感染之间的关系,并证明在动物模型中阻断IL-13可以防止感染相关的死亡。这些发现表明,已获美国食品药品监督管理局(FDA)批准用于人类的抗IL-13抗体可能保护锌缺乏症患者免受细菌性肺炎的影响。
“据我们所知,这是首次研究表明中和IL-13可以预防细菌感染导致的死亡。这一发现指出了在锌缺乏症和鲍曼不动杆菌肺炎患者中使用抗IL-13疗法的可能性,作为个性化治疗的一部分。”范德比尔特大学病理学系Ernest W. Goodpasture教授、范德比尔特感染、免疫学和炎症研究所主任Eric Skaar博士说。
全球近20%的人口面临锌缺乏症的风险,这会影响免疫功能,并且是肺炎的主要危险因素。世界卫生组织认为锌缺乏症是疾病和死亡的主要贡献者。锌缺乏症高风险患者,特别是重症和老年患者,也面临鲍曼不动杆菌感染的风险。在医疗保健环境中,尤其是使用呼吸机、有导管等设备、入住重症监护病房或长时间住院的患者,感染风险最高。Skaar表示,鲍曼不动杆菌对抗微生物治疗的耐药性越来越强,使其成为公共卫生的重要威胁。
为了探讨饮食中锌缺乏如何促进鲍曼不动杆菌的致病性,研究人员建立了一种饮食中锌缺乏和急性鲍曼不动杆菌肺炎的小鼠模型。前范德比尔特大学博士后研究员、现伊利诺伊大学芝加哥分校微生物学和免疫学助理教授Lauren Palmer博士领导了这些研究。
研究人员发现,锌缺乏小鼠肺部的鲍曼不动杆菌负担增加,细菌扩散到脾脏,死亡率也更高。他们还发现,锌缺乏小鼠在感染期间产生更多的IL-13,而在锌摄入量充足的小鼠中注射IL-13会促进鲍曼不动杆菌向脾脏的扩散。抗IL-13抗体治疗保护锌缺乏小鼠免受鲍曼不动杆菌引起的死亡。
这些发现增加了越来越多的研究,表明某些营养素缺乏与IL-13的产生和“2型”免疫反应有关。“IL-13可能是医疗保健相关和机会性肺部感染的重要危险因素,进一步支持了将IL-13作为治疗靶点的研究。”Skaar指出。FDA批准的抗IL-13抗体(lebrikizumab和tralokinumab)已被广泛研究作为控制严重哮喘的潜在疗法。尽管它们在该适应症上未被证明有效,但临床试验表明了其安全性。
Palmer是《自然微生物学》报告的第一作者和共同通讯作者。其他作者包括Zachery Lonergan博士、Dziedzom Bansah、Xiaomei Ren博士、Lillian Juttukonda博士、Christopher Pinelli博士和Kelli Boyd博士。这项研究部分得到了美国国立卫生研究院的资助(资助编号R01AI101171、R01AI017829、F31AI136255、T32HL094296、F32AI122516、K99HL143441、R00HL143441、P30DK058404)。
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