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发烧可能是件好事,新研究表明:低烧有助于更快清除感染?

日期: 来源:生命科学前沿收集编辑:病毒学
感冒发烧是一种常见病,从百岁老人到嘤嘤幼儿,几乎每个人每年当中都会有几次感冒发烧的情况。有些人对此置若罔闻,不管不顾,认为熬几天就过去了;也有些人如临大敌,一有发烧症状,立即各种退烧药、感冒药吃起来;还有一些人认为发烧反而是件好事,可以杀死病毒,那么我们应该怎么看呢?
近日,阿尔伯塔大学的一项新研究表明,让发烧自然消退反而比吃药的效果好。研究人员发现,未经治疗的中度发烧有助于鱼类迅速清除体内的感染、控制炎症并修复受损组织。该研究题为“Fever integrates antimicrobial defences, inflammation control, and tissue repair in a cold-blooded vertebrate”,发表在elife杂志。
发烧代表着急性炎症的出现,发烧与疾病的联系至少可以追溯到希波克拉底。体温升高与炎症反应密切相关,以至于发热是炎症的四个主要迹象之一。虽然一些不严重的发烧已被证实可以增加感染后宿主的存活率,但这些贡献背后的机制仍然知之甚少对于热限制,当达到或超过其最大耐受温度时,病原体的存活和复制会直接受到损害。已知许多病原体在发烧引起的较高温度下基本不受影响或生长得更好。而且,即使对于最初的生物体,如病毒、古细菌、细菌、真菌和寄生虫,它们拥有广泛的热阻机制,因此,热限制的有效性也可能仅限于病原体和宿主之间的初次接触。
很多研究使用解热药物给药的药理学模型对发烧机制进行研究,但受到炎症通路抑制和其他脱靶效应的阻碍。因此,发烧仍然是最不了解的急性炎症过程之一。
在这项研究中,研究人员使用了冷血脊椎动物模型来进一步了解发烧的免疫生物学。研究人员检查了宿主驱动的动态体温调节下的发热反应,以更接近地模拟加热和冷却的自然条件。这避免了外源性药物遇到的常见警告、与天然体温调节程序的时间偏差,或迫使动物超出发烧引起的体温范围。选用体内气单胞菌皮肤感染模型来关注这种自然生物过程中最常见的中度自愈形式,而不是严重的病理性发热。

发烧导致运动减少、游泳速度降低、嗜睡

首先,研究人员定制了一个环形温度偏好罐(ATPT),它利用流体动力学而不是物理屏障来建立不同的温度环境。在这种设置下,水生动物可以自由选择环境温度,研究人员选择不同的温度设定点(16、19、21、23 和 26°C)并用于创建跨越 10°C 范围的无障碍环境外壳温度梯度。
接下来研究人员观察了受到维氏气单胞菌攻击的鱼群中发烧反应的四个不同阶段,结果发现感染后 1 到 8 天出现了一个明显的时期,与模拟感染(盐水)对照相比,受气单胞菌攻击的鱼显示出 2-3°C 的热偏好增加。进一步观察发现,与发烧时的人类一样,鱼类也会出现运动量较少、疲劳和不适等症状。

中枢神经系统参与发烧过程

为了确认中枢神经系统参与发烧过程,研究人员从气单胞菌攻击的鱼中分离下丘脑组织并检查致热细胞因子的局部表达。结果发现气单胞菌感染后中枢神经系统和全身发热程序的激活相关。

发热显着提高了细菌清除率,同时拥有抗菌防御作用

在感染过程中,由气单胞菌属物种引起的脓疱每小时可在鱼体内排出多达107 个细菌,因此,研究人员评估了细菌在脓包表面上的存在情况,作为衡量病原体负荷和脱落潜力的指标。结果发现,鱼在感染后的前 4 天显示出大量细菌负荷,在第七天和第十天时分别减少到 70 ± 23 和 28 ± 10 CFU,随后进展到可检测水平以下。

发烧促进急性炎症的早期消退

由此可见,发热显著提高了气单胞菌的清除率,同时在诱导活性氧和一氧化氮抗微生物防御方面表现出选择性。最后,研究人员发现抗炎细胞因子和促修复血管内皮生长因子在鱼发热后呈现出更早和更明显的表达。

发烧促进伤口修复

感染部位的病理学特征显示,鱼在治愈细菌诱导的伤口的能力存在显著差异。皮肤感染气单胞菌后7天,在16°C静态热条件下饲养的鱼炎性细胞大量浸润仍留在皮下肌肉组织中,到第14天,鱼的感染伤口出现水肿和炎性细胞浸润坏死。相比之下,允许发热的鱼能够解决气单胞菌感染并修复相关的皮肤屏障损伤,炎症已基本消退。
总之,这些结果表明,在这种冷血脊椎动物中,适度的自愈发烧提供了一种自然策略来利用身体的内在修复机制来促进伤口愈合。

总结

本研究揭示了发烧的新特征,并证明它是宿主对感染的综合反应,可调节急性炎症的诱导和消退阶段。尽管冷血和温血脊椎动物的生理机能不同,但仍要进行一些研究工作来确定发烧是如何保持免疫调节的。总之,还需要更多的研究来检验这些可能性,我们希望更好地了解发烧在免疫调节中的长期作用,以及抑制中度发烧在人类医学中的影响。

来源:https://elifesciences.org/articles/83644#s2

撰稿:Cathy
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