马萨诸塞综合医院 (MGH) 开发的一种新的成像探针使得精确诊断心瓣的危险感染成为可能。来自 MGH 系统生物学团队在他们的《Nature Medicine》(接受在线提前发表)报告中描述了如何以一种放射性同位素标记过的蛋白质通过 PET 成像显示在小鼠模式中与金黄色葡萄球菌相关饿的心内膜炎。
“我们的探针可以探测到任何金黄色葡萄球菌异常生长阻碍心瓣正常功能的地方”,MGH 系统生物学中心的 Matthias Nahrendorf 博士说,“鉴定与心内膜炎有关的细菌曾经非常困难,但是准确诊断对于实施精确调整的抗生素疗法很重要。”
作为心瓣内膜组织感染,心内膜炎具有成为赘疣的生长特征,该赘疣由诸如血小板、纤维蛋白以及感染性微生物的凝块成分组成。由金黄色葡萄球菌引发的心内膜炎最为危险,死亡率高达25% — 50%,但是由于诸如发热及心脏杂音的症状模糊,且血液测试可能不能检测到相关细菌,故诊断困难。如无正确的抗生素治疗,金黄色葡萄球菌引发的心内膜炎会迅速恶化,损伤或损坏心瓣。
金黄色葡萄球菌通过分泌葡萄球菌凝固酶(一种引发凝块堆层的酶)引发赘疣的生长。该过程与一种叫做凝血素的蛋白质有关,凝血素是导致纤维蛋白沉淀(血凝块的主要成分)的路径的一部分。凝块过程扩大了赘疣,将其锚接至心瓣上并为来自循环血液中的免疫细胞的细菌提供掩蔽。
为开发一种基于成像的方法来诊断金黄色葡萄球菌相关心内膜炎,MGH 团队首先研究了葡萄球菌凝固酶引发凝块堆层的分子机制,发现一种葡萄球菌凝固酶分子与至少四个纤维蛋白分子或其前体纤维蛋白原在一个与生长中赘疣结合的复合体中发生反应。由于凝血素是葡萄球菌凝固酶/纤维蛋白反应中一种必不可少的纤维蛋白原,故研究者们研究了被标记的凝血素是否能准确检测到小鼠中的金黄色葡萄球菌相关心内膜炎。
当最初的实验证实一种叫做 FMT-CT 的成像技术可以检测沉积在金黄色葡萄球菌诱发的赘疣中荧光标记的凝血素后,研究者表示,放射性同位素标记的凝血素连同组合的 PET-CT 成像实现了对金黄色葡萄球菌导致的赘疣的检测。PET-CT 成像是一种经进一步开发后可用于人类患者的方法且获得了 FDA 批准。(生物探索 william 译)
原文链接:https://www.sciencedaily.com/releases/2011/08/110821141109.htm
