震惊!我们的眼球表面生长着成千上万的微生物!或许有助于我们研究眼部疾病!

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你或者很熟悉如许一种概念,你的肠道和皮肤是微生物--真菌、细菌和病毒--的家园,这些微生物对连结你的健康至关主要。然则你知道你的眼睛里也有一群奇特的微生物吗?它们合在一路被称为眼睛微生物群。当这些微生物失衡时,某些类型的微生物过多或过少,就会显现眼部疾病。
比来的一项研究表明,细菌生活在眼睛外观,并刺激珍爱性免疫,科学家们起头发现微生物身分,能够行使这些身分为一系列眼疾缔造立异疗法,如干眼症、干燥综合征和角膜瘢痕。或许有一天,人类能够行使细菌来治疗眼疾。
作为研究眼睛若何预防传染的免疫学家,Tony St. Leger之所以对这一范畴感乐趣,是因为人类只有两只眼睛,而认识细菌若何影响免疫或者是避免多达100万人次因眼部传染就诊的要害,并且仅在美国每年就能节约1.74亿美元。
眼睛中的微生物
当商议微生物群时,大多数科学家平日想到的是肠道,这是理所当然的;研究人员认为一个结肠能够容纳跨越10万亿的细菌。也就是说,如今更多的注重力集中在微生物对其他部位的影响上,包罗皮肤和细菌很少的区域,如肺、阴道和眼睛。
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在曩昔的十年里,微生物群在眼睛健康中的感化是有争议的。科学家认为健康的眼睛贫乏有组织的微生物群。研究表明,空气、手或眼睑边缘的细菌或者存在于眼睛上;然而,很多人认为这些微生物只是被持续络续的眼泪杀死或冲走了。
直到比来,科学家们才得出结论,眼睛的确有一个"焦点"微生物群,它似乎与岁数、地舆区域、种族、隐形眼镜佩戴情形和疾病状况有关。"焦点"仅限于葡萄球菌、白喉类、丙酸杆菌和链球菌四属。除了这些细菌外,圆环病毒(与一些眼内疾病有关)也被认为是焦点微生物群的成员,因为它存在于65%的健康个别的眼睛外观。
这表明大夫在开抗生素处方时应该更深入地考虑微生物群的风险和益处。抗生素能够杀死对眼睛有益的细菌。
在比来一项跨越十多年、包罗美国34万多名患者的研究中,作者发现,60%的急性结膜炎(粉红眼)患者使用抗生素治疗。然则病毒传染是最或者导致粉红眼睛的原因,而且不克用抗生素治疗。更令人震惊的是,即使是由细菌引起的病例,也经常在7-10天内无需干涉就能痊愈。众所周知,过量或欠妥使用抗生素会损坏微生物群,导致传染、自身免疫甚至癌症。
发现一种眼睛定植的微生物
在曩昔的十年里,评估眼部微生物群和疾病的研究蓬勃成长。他们已经生成了大量的数据,但大多数都是相关的。这意味着某些细菌与某些疾病有关,如干燥综合征或细菌性角膜炎。然而,这些细菌是否会导致这些疾病还不得而知。
在美国国度眼科研究所(National Eye Institute)工作时代,Leger用老鼠来识别眼睛外观的细菌是否可以刺激免疫回响,以珍爱眼睛免受致盲病原体的损害,好比绿脓杆菌(Pseudomonas aeuruginosa)。
2016年,美国国度眼科研究所(National Eye Institute)的眼部免疫学家Rachel Caspi和Leger假设,珍爱性细菌就生活在眼睛四周或眼睛上。事实上,他们发现了一种常驻细菌,Corynebacterium mastitidis (C. mast),它刺激免疫细胞发生并释放抗菌因子,进入眼泪杀死有害微生物。

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经由一系列的实验,Caspi实验室首次证实了C. mast与珍爱性免疫回响之间的因果关系。当C. mast显现在眼睛外观时,小鼠对两种已知致盲细菌更有抗击力:白色念珠菌和绿脓杆菌。
如今,在Leger的实验室里,研究人员想行使C. mast和眼睛免疫之间的这种关系,斥地新的治疗方式来预防传染,并或者针对更普遍的疾病,如干眼症。
革新微生物以改善眼睛健康
斥地这种疗法的第一步是弄清楚细菌是若何在眼睛里滋生的。为此,Leger的实验室正在与匹兹堡大学的坎贝尔实验室合作,该实验室拥有美国局限最普遍的人类眼部细菌收藏之一。经由奇特的小鼠实验装配和进步的基因剖析,研究人员能够行使这个微生物库起头确定微生物在眼睛外观假寓所需的特定身分。
随后,研究人员与UPMC眼科中心的眼科大夫和验光师一路起头剖析健康和疾病患者眼睛内的免疫旌旗。在这方面,研究人员进展行使这项手艺作为一种针对引起疾病的微生物的新的诊断对象,而不是立刻用广谱抗生素治疗传染,因为广谱抗生素也会杀死有益的微生物。
最后,研究人员的一个更高尚的方针是经由基因工程革新眼睛定植细菌,使其成为眼睛外观的历久运载对象。在肠道中,转基因细菌已被证实能够缓解结肠炎等疾病。

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研究人员进展这种新的"准眼症"疗法可以施展感化,排泄免疫调节因子,从而限制与干眼症等病症相关的症状。在美国,每年约有400万人受到干眼症的影响。
在这个正在成长的范畴,在大夫起头操作眼部微生物群匹敌疾病之前,还有好多器材需要进修。但或许有一天,你将不再只是往干涩的眼睛里喷眼药水,而是在溶液中喷入一些细菌,这些细菌会在你的眼睛里定植,排泄润滑剂和身体贫乏的其他身分。
参考资料:【1】Bacteria live on our eyeballs-and understanding their role could help treat common eye diseases
【2】Gayton J .Etiology, prevalence, and treatment of dry eye disease.Clinical Ophthalmology. 7 July 2009 Volume 2009:3 Pages 405-412  DOI https://doi.org/10.2147/OPTH.S5555
【3】Lothar Steidler et al. Treatment of Murine Colitis by Lactococcus lactis Secreting Interleukin-10. Science  25 Aug 2000:Vol. 289, Issue 5483, pp. 1352-1355 DOI:10.1126/science.289.5483.1352
【4】Abirami Kugadas et al. Impact of Microbiota on Resistance to Ocular Pseudomonas aeruginosa-Induced Keratitis. PLOS PATHOGENS. 2016. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1005855
【5】Ron Sender et al.Revised Estimates for the Number of Human and Bacteria Cells in the Body. PLOS Biology. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.1002533
【6】Mark D.P.Willcox . Characterization of the normal microbiota of the ocular surface. Experimental Eye Research Volume 117, December 2013, Pages 99-105. https://doi.org/10.1016/j.exer.2013.06.003
【7】Estimated Burden of Keratitis - United States, 2010

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