第五节 支原体学研究的展望

近30年来，生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学等学科的发展，显微镜技术、细胞与组织培养技术、标记技术、色谱技术、医学信息技术、基因组与蛋白质组学技术等的发明和改进，极大地促进了支原体学的发展，但尚有诸多方面问题有待进一步探索与研究。

一、支原体的病原学与致病机制研究

进一步开展支原体新种的分离和鉴定，通过信息生物学、计算生物学方法进行比较支原体学研究。通过开展支原体基因结构与功能的研究，逐渐揭示支原体的致病基因与致病相关基因。截至2019年，已完成支原体全基因测序157种，其中对人与动物致病的多数支原体已完成全基因测序。支原体全基因测序有利于进一步揭示支原体的致病基因、变异规律、致病物质及致病机制，也为进一步深入研究支原体与宿主细胞相互作用所涉及的基因与蛋白质分子、信号转导途径、调控作用及其机制奠定了实验基础。这些将为支原体感染性疾病的诊断、预防和治疗提供科学依据。3D细胞平台和遗传操作平台，对于支原体的致病机制研究意义重大，CRISPR基因编辑技术有潜力通过改变遗传密码制备新型疫苗，为动植物和人类健康带来突破。合成生物学不仅可以用于致病机制研究，还可为药物制造、新能源开发和人造食品带来前景。

二、开发新型诊断方法及技术

支原体种类繁多，非特异性抗原蛋白广泛存在，需要建立新的检测、鉴定方法，提高诊断技术的特异性、敏感性、检测速度和检测方法适用范围的灵活性。基于Taqman探针的实时定量PCR方法和通用探针库定量PCR方法具有较高的敏感性（10～100个拷贝），是值得借鉴的方法。一些可适合现场快速检测的高新技术，如等温扩增、侧向流层析和微流控芯片等已用于支原体检测。近年来将支原体种特异性和多型高度保守的表位编码基因重组以制备重组抗原，用家兔等高免疫应答的动物替代小鼠研制高效价单克隆抗体，提高试纸条、ELISA的敏感性，支原体检验的微量化、大规模自动化是诊断发展的方向。

三、新型药物的研究与开发

过去30年内，抗生素已经广泛用于各种支原体感染的治疗。抗生素的广泛使用导致新的抗生素耐药形式不断出现，给治疗带来很大困难。基因组学的发展揭示了潜在药物的靶标，使简单直接的抗生素筛选转向合理的基于靶标策略。目前广泛使用的抗生素以支原体细胞不同代谢环节为靶标，如蛋白质、DNA的合成等。随着基因组测序工作的发展，从支原体基因组得到的信息也能加强对靶标的选择，将会大大推动药物开发进程。另外，新的抗支原体药物除了继续重点研发化学治疗剂和抗生素这两大类以外，天然药物（包括中草药、微生物的次级代谢产物、海洋生物中的活性物质等）和生物制剂（包括细胞因子、单克隆抗体等）也是未来发展的两个重要方向。

四、下一代新型支原体疫苗研发

疫苗是预防和控制支原体感染疾病最有效、最经济的手段，目前能够有效预防支原体感染的疫苗种类还不够多，人用疫苗缺乏，亟须研制开发更多、更有效的疫苗。抗支原体感染免疫基础理论的研究不仅能够进一步阐明机体对支原体感染固有免疫应答和适应性免疫应答，而且有关支原体的抗原结构及其表位、抗原提呈的机制、免疫应答的规律及其调控等研究还可为疫苗的研发奠定坚实的理论基础。亚单位疫苗是下一代安全高效疫苗的理想选择，开发中和表位和MHCⅠ类分子抗原肽的筛选方法，结合反向疫苗学，筛选出保守的免疫保护性抗原，选择表达系统，鉴定保护性抗原的正确折叠方式，同时筛选适合黏膜途径给药的佐剂与递送系统，制备可经不同免疫途径接种的亚单位疫苗新剂型，激活免疫动物的细胞免疫和黏膜免疫系统，提高亚单位疫苗的免疫保护效力。支原体疫苗研究应从以下几个方面拓展：①从单一表位合成肽向组合T/B淋巴细胞表位嵌合肽疫苗发展；②将特异和多型高度保守表位和中和表位基因片段重组向DNA疫苗发展；③将针对易变异或本身有促癌基因的支原体，如穿透支原体和发酵支原体等向多抗原表位支原体疫苗研究发展；④加强有关疫苗接种次数、诱导免疫持续时间、不同菌株的交叉保护、有效疫苗制备、佐剂选择和优化等方面的研究，以实现对支原体感染的免疫保护应答。

尽管支原体学的发展已取得巨大成绩，但仍有许多问题亟须进一步研究和解决。例如，至今仍有一些支原体的致病性尚未完全认识；有些支原体的致病机制和免疫机制有待阐明；有些支原体还缺乏简便特异的检测手段和有效防治措施；大量抗生素的滥用造成了强大的选择压力，使许多支原体发生变异，导致耐药性的产生。因此，继续进行支原体的致病因子、致病机制和免疫机制及安全、有效的疫苗研究尤为重要；运用分子生物学和免疫学手段，创建特异、灵敏、快速、简便的诊断方法；深入研究支原体的耐药机制，探讨防止和逆转耐药性措施，并积极开发防治支原体的新型疫苗和药物是支原体学研究的主要方向。

（吴移谋　邵国青）