数学模型表明，患者免疫系统清除生长缓慢、变异的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的速度是决定抗生素能否治愈感染的关键因素。加州大学洛杉矶分校的Tsuyoshi Mikkaichi和Alexander Hoffmann以及MRSA系统免疫生物学小组在《PLOS Computational Biology》上发表了这项研究。
MRSA感染可导致一种危及生命的情况，称为持续性菌血症，即细菌持续存在于血液中。研究人员提出，当MRSA感染一个人后，它以两种形式存在：正常细菌和生长缓慢的变异菌，后者对抗生素不那么敏感。据推测，正常细菌转向生长缓慢的变异的速度会影响感染的持续或治愈。
为了探究这个问题，Mikkaichi和他的同事建立了一个数学模型，模拟了在典型的抗生素治疗期间正常和缓慢增长的细菌种群的动态。该模型有效地充当了一组不同的虚拟病人，其中一些人治愈了，另一些人没有，这使得研究人员能够准确预测为什么抗生素对一些人不起作用。
虚拟分析表明，患者免疫系统清除生长缓慢的变异的速度–而不是产生变异的速度–是药物治疗失败或成功的关键决定因素。Mikkaichi说：”基于这些发现，一种专门杀死生长缓慢的变异病毒的药物可能是治疗持续性菌血症最有效的方法。”
这项工作的下一步是提高对生长缓慢的MRSA变异与免疫系统之间相互作用的理解，以及探索为什么免疫系统在持续感染的患者中可能无法杀死这些细菌。
Mikkaichi说：”这些生长缓慢的变异体可能通过进入病人的组织或免疫细胞并在其中生长，从而躲避免疫系统。”首席研究员Alexander Hoffmann补充说：”训练免疫系统识别隐藏在宿主细胞中的MRSA可能是一种有效的治疗策略。”
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