PNAS：肺纤维囊肿为何对感染敏感

“我们发现呼吸道通过分泌表面液体对吸入的细菌有反应”生理学助理教授Juan Ianowski 说“这是一个未知的先天性免疫防御固有组成部分”这一发现表明通过帮助这个组成部分更好地发挥功能——例如，通过早期和持续使用抗生素有可能提高囊性纤维化患者的肺功能。

呼吸道表面液体（ASL）是“黏液纤毛清除功能”系统的一部分。ASL包括粘液层细菌，灰尘及其它粒子和薄液层，粘液“漂浮”在这些物质上面，通过毛发状纤毛将它们清除出肺。ASL也有杀菌性能，它不仅能捕获潜在的致病微生物，而且能灭活并杀死它们。

在过去的十年里，科学家们推测囊性纤维化是由于CFTR基因突变干扰ASL的生产而导致的。人们肺部的突变，如同实验动物如猪、雪貂和老鼠一样都无法应对吸入刺激物和其他威胁，这些会促进在健康人群中ASL大量生产。此外，这样产生的ASL杀菌性能较差。

然而，直到现在也无法回答两个核心问题：细菌引发ASL在呼吸道分泌吗？在这个过程中CFTR的作用是什么？研究小组提出了一个新颖的以同步加速为基础的方法来解答。

“我们开发出一种技术来测量呼吸道液体，据我们所知这是唯一的方法，” Dean Chapman说。Chapman是x射线成像的加拿大研究主席。Chapman是医学和生物学中同步光应用专家，也是生物医学成像和治疗光束线CLS的领导者，这里拥有世界上少数这样的设施之一。

通过这项新技术，研究人员让猪气管接触三个最常见引起囊性纤维化的细菌。所有的做法促使增加ASL的产量，证实它作为免疫系统对吸入细菌产生应答一部分的作用，这个作用被CFTR突变基因削弱。

本项工作通过加拿大对囊性纤维化的拨款资助而获得支持，越来越多的证据表明，无法清除肺中微生物的根源是由于患者患有肺囊性纤维化的呼吸道疾病。患者呼吸道有厚厚的粘液、有持续咳嗽、气喘、呼吸急促，并有频繁的肺部感染。最终，疾病会破坏肺组织而导致患者过早死亡。

原始出处

Luan X1, Campanucci VA1, Nair M1, Yilmaz O1, Belev G2, Machen TE3, Chapman D4, Ianowski JP5.Pseudomonas aeruginosa triggers CFTR-mediated airway surface liquid secretion in swine trachea.Proc Natl Acad Sci U S A. 2014 Aug 18