肾脏产生的天然物质可预防尿路感染

局限于膀胱的尿路感染通常只是刺激,但如果感染扩散到肾脏,可能会导致永久性器官损伤,甚至因败血症而死亡。

现在一个研究来自P&S的研究表明,肾脏可以感知膀胱感染,并通过向膀胱灌注抗菌蛋白来保护自己免受膀胱感染。

该研究的高级研究员、医学、病理学和细胞生物学教授乔纳森·巴拉什(Jonathan Barasch)说,这一发现有助于解释为什么有些人更容易患尿路感染(UTIs),并可能导致对抗感染的新方法。

众所周知,肾脏会不断释放抗菌物质,帮助防止尿路细菌的生长,但人们对感染后肾脏的反应知之甚少。

一条线索来自Barasch博士,Neal Paragas博士,CUMC医学导师的早期工作;Max-Delbruck分子医学中心的Kai Schmidt-Ott;以及京都大学的Kyoshi Mori。他们发现肾脏受伤时会释放一种叫做NGAL的蛋白质。NGAL阻止细菌生长的能力提高了这种蛋白质在泌尿系统中也有作用的可能性。另一条线索来自住院患者:UTI感染患者尿液中的NGAL含量是未感染患者尿液中的10倍。

在目前对老鼠进行的研究中,dr。Barasch和Paragas,以及P&S儿科副教授Adam Ratner医学博士发现,NGAL是一种有效的尿液抗菌剂,是清除膀胱感染所必需的。

最终,研究人员将NGAL的产生追溯到肾脏的插层细胞,这些细胞被认为能酸化尿液(这是生理学、细胞生物物理学和医学教授Qais Al-Awqati多年前进行的研究)。

当细菌侵入肾脏或细胞通过一种尚不清楚的机制在膀胱中检测到细菌时,肾脏细胞会释放NGAL。

“对我来说,这意味着膀胱感染是一个比我们之前认识到的更严重的问题,因为这是一个系统性的影响,”Barasch博士说。“即使细菌还没有到达肾脏,肾脏也会做出反应,这表明膀胱炎(膀胱感染)和肾盂肾炎(肾脏感染)之间存在连续性,这两种疾病被认为是截然不同的。

Barasch博士补充说:“在没有明显的肾脏细菌感染的膀胱炎模型中,不仅有NGAL,而且有许多肾盂肾炎典型的细胞因子表达。”“这些数据也拓宽了我们对插入细胞的概念,包括它们属于先天宿主防御家族。”

对于内科医生来说,这些发现可能对治疗复发性尿路感染和肾结石的远端小管肾酸中毒患者很重要。这种疾病会破坏肾脏的嵌层细胞,导致碱性尿,促进结石形成和感染。

“以前人们认为肾结石会增加尿路感染的风险,”Barasch博士说。但目前的研究表明,受损的嵌层细胞可能同时触发这些泌尿系统疾病的两种组成部分——碱性尿和感染。

参考文献

这篇题为《α-插层细胞保护泌尿系统免受细菌感染》的论文发表于2014年7月临床研究杂志