你可能很熟悉這樣一種觀點(diǎn)，你的腸道和皮膚是微生物--真菌、細(xì)菌和病毒--的家園，這些微生物對(duì)保持你的健康至關(guān)重要。但是你知道你的眼睛里也有一群獨(dú)特的微生物嗎？它們合在一起被稱為眼睛微生物群。當(dāng)這些微生物失衡時(shí)，某些類型的微生物過多或過少，就會(huì)出現(xiàn)眼部疾病。
最近的一項(xiàng)研究表明，細(xì)菌生活在眼睛表面，并刺激保護(hù)性免疫，科學(xué)家們開始發(fā)現(xiàn)微生物因素，可以利用這些因素為一系列眼疾創(chuàng)造創(chuàng)新療法，如干眼癥、干燥綜合征和角膜瘢痕。也許有一天，人類可以利用細(xì)菌來治療眼疾。
作為研究眼睛如何預(yù)防感染的免疫學(xué)家，Tony St. Leger之所以對(duì)這一領(lǐng)域感興趣，是因?yàn)槿祟愔挥袃芍谎劬?，而了解?xì)菌如何影響免疫可能是避免多達(dá)100萬人次因眼部感染就診的關(guān)鍵，而且僅在美國(guó)每年就能節(jié)省1.74億美元。
眼睛中的微生物
當(dāng)討論微生物群時(shí)，大多數(shù)科學(xué)家通常想到的是腸道，這是理所當(dāng)然的；研究人員認(rèn)為一個(gè)結(jié)腸可以容納超過10萬億的細(xì)菌。也就是說，現(xiàn)在更多的注意力集中在微生物對(duì)其他部位的影響上，包括皮膚和細(xì)菌很少的區(qū)域，如肺、陰道和眼睛。
在過去的十年里，微生物群在眼睛健康中的作用是有爭(zhēng)議的?？茖W(xué)家認(rèn)為健康的眼睛缺少有組織的微生物群。研究表明，空氣、手或眼瞼邊緣的細(xì)菌可能存在于眼睛上；然而，許多人認(rèn)為這些微生物只是被持續(xù)不斷的眼淚殺死或沖走了。
直到最近，科學(xué)家們才得出結(jié)論，眼睛確實(shí)有一個(gè)"核心"微生物群，它似乎與年齡、地理區(qū)域、種族、隱形眼鏡佩戴情況和疾病狀況有關(guān)。"核心"僅限于葡萄球菌、白喉類、丙酸桿菌和鏈球菌四屬。除了這些細(xì)菌外，圓環(huán)病毒(與一些眼內(nèi)疾病有關(guān))也被認(rèn)為是核心微生物群的成員，因?yàn)樗嬖谟?5%的健康個(gè)體的眼睛表面。
這表明醫(yī)生在開抗生素處方時(shí)應(yīng)該更深入地考慮微生物群的風(fēng)險(xiǎn)和益處?？股乜梢詺⑺缹?duì)眼睛有益的細(xì)菌。
在最近一項(xiàng)跨越十多年、包括美國(guó)34萬多名患者的研究中，作者發(fā)現(xiàn)，60%的急性結(jié)膜炎(粉紅眼)患者使用抗生素治療。但是病毒感染是最可能導(dǎo)致粉紅眼睛的原因，并且不能用抗生素治療。更令人震驚的是，即使是由細(xì)菌引起的病例，也常常在7-10天內(nèi)無需干預(yù)就能痊愈。眾所周知，過量或不當(dāng)使用抗生素會(huì)破壞微生物群，導(dǎo)致感染、自身免疫甚至癌癥。
發(fā)現(xiàn)一種眼睛定植的微生物
在過去的十年里，評(píng)估眼部微生物群和疾病的研究蓬勃發(fā)展。他們已經(jīng)生成了大量的數(shù)據(jù)，但大多數(shù)都是相關(guān)的。這意味著某些細(xì)菌與某些疾病有關(guān)，如干燥綜合征或細(xì)菌性角膜炎。然而，這些細(xì)菌是否會(huì)導(dǎo)致這些疾病還不得而知。
在美國(guó)國(guó)家眼科研究所(National Eye Institute)工作期間，Leger用老鼠來識(shí)別眼睛表面的細(xì)菌是否能夠刺激免疫反應(yīng)，以保護(hù)眼睛免受致盲病原體的侵害，比如綠膿桿菌(Pseudomonas aeuruginosa)。
2016年，美國(guó)國(guó)家眼科研究所(National Eye Institute)的眼部免疫學(xué)家Rachel Caspi和Leger假設(shè)，保護(hù)性細(xì)菌就生活在眼睛附近或眼睛上。事實(shí)上，他們發(fā)現(xiàn)了一種常駐細(xì)菌，Corynebacterium mastitidis (C. mast)，它刺激免疫細(xì)胞產(chǎn)生并釋放抗菌因子，進(jìn)入眼淚殺死有害微生物。
通過一系列的實(shí)驗(yàn)，Caspi實(shí)驗(yàn)室首次證明了C. mast與保護(hù)性免疫反應(yīng)之間的因果關(guān)系。當(dāng)C. mast出現(xiàn)在眼睛表面時(shí)，小鼠對(duì)兩種已知致盲細(xì)菌更有抵抗力：白色念珠菌和綠膿桿菌。
現(xiàn)在，在Leger的實(shí)驗(yàn)室里，研究人員想利用C. mast和眼睛免疫之間的這種關(guān)系，開發(fā)新的治療方法來預(yù)防感染，并可能針對(duì)更廣泛的疾病，如干眼癥。
改造微生物以改善眼睛健康
開發(fā)這種療法的第一步是弄清楚細(xì)菌是如何在眼睛里繁殖的。為此，Leger的實(shí)驗(yàn)室正在與匹茲堡大學(xué)的坎貝爾實(shí)驗(yàn)室合作，該實(shí)驗(yàn)室擁有美國(guó)范圍最廣泛的人類眼部細(xì)菌收藏之一。通過獨(dú)特的小鼠實(shí)驗(yàn)裝置和先進(jìn)的基因分析，研究人員可以利用這個(gè)微生物庫開始確定微生物在眼睛表面定居所需的特定因素。
隨后，研究人員與UPMC眼科中心的眼科醫(yī)生和驗(yàn)光師一起開始分析健康和疾病患者眼睛內(nèi)的免疫信號(hào)。在這方面，研究人員希望利用這項(xiàng)技術(shù)作為一種針對(duì)引起疾病的微生物的新的診斷工具，而不是立即用廣譜抗生素治療感染，因?yàn)閺V譜抗生素也會(huì)殺死有益的微生物。
最后，研究人員的一個(gè)更崇高的目標(biāo)是通過基因工程改造眼睛定植細(xì)菌，使其成為眼睛表面的長(zhǎng)期運(yùn)載工具。在腸道中，轉(zhuǎn)基因細(xì)菌已被證明可以緩解結(jié)腸炎等疾病。
研究人員希望這種新的"準(zhǔn)眼癥"療法能夠發(fā)揮作用，分泌免疫調(diào)節(jié)因子，從而限制與干眼癥等病癥相關(guān)的癥狀。在美國(guó)，每年約有400萬人受到干眼癥的影響。
在這個(gè)正在發(fā)展的領(lǐng)域，在醫(yī)生開始操縱眼部微生物群對(duì)抗疾病之前，還有很多東西需要學(xué)習(xí)。但也許有一天，你將不再只是往干澀的眼睛里噴眼藥水，而是在溶液中噴入一些細(xì)菌，這些細(xì)菌會(huì)在你的眼睛里定植，分泌潤(rùn)滑劑和身體缺少的其他因素。
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