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结核病肉芽肿的第一个3-D视图改变了它们的形状和形成的范式

70 年来,临床医生一直认为他们知道患者肺部结核肉芽肿的形状。组织学——1940 年代和 1950 年代对肺组织薄片微观结构的研究——显示出圆形特征,研究人员直觉地认为这意味着肉芽肿是球形或卵形的。

阿拉巴马大学伯明翰分校和非洲健康研究所或南非夸祖鲁-纳塔尔省德班 AHRI 的研究人员进行的一项研究表明,这种长期存在的范式现在是错误的。历史组织学本质上是对结构的二维观察,类似于在树枝上切出非常薄的切片,切片看起来是圆形或椭圆形。

这项新研究使用微型计算机断层扫描或 microCT,创建了结核病患者患病肺组织的三维视图。这表明较大的肉芽肿不是圆形的——而是具有复杂的分支形状。一个肉芽肿看起来有点像姜根,另一个像樱花树上的一簇早芽,在开花之前。肺切片中结核肉芽肿在形状、体积和数量上表现出明显的异质性。(有关三维视图的视频,请参阅此研究链接。)甲肉芽肿是响应于慢性炎症召唤免疫细胞的聚集。在结核病中,肉芽肿通常是坏死的,这意味着它们是一团无形的死碎片。

由 UAB 微生物学教授、AHRI 成员 Adrie Steyn 博士领导的研究人员使用显微 CT、组织学和免疫组织化学构建了坏死性肉芽肿以及脉管系统和气道的三维视图。这产生了对与气道和脉管系统相关的肺结核肉芽肿的空间组织的意外洞察。

“与将肉芽肿描述为简单的球形结构不同,”Steyn 说,“人类坏死性肉芽肿表现出复杂的、圆柱形的、分支的形态,与气道相连并由支气管形成。”

Steyn 说这些可视化有三个影响。他们强调了在二维评估时,单个结构复杂的病变可能被错误地视为多个独立病变的可能性。其次,阻塞的支气管内缺乏血管化建立了抗分枝杆菌药物耐受性的范例,因为微生物受到保护,不会完全释放血源性杀菌药物。第三,结果表明结核分枝杆菌病原体的支气管传播重新播种肺。

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