当人体遇到细菌、病或有害物质时，其先天免疫细胞、中性粒细胞会在现场聚集，对抗入侵者。

然而，细菌和病有办法避免这些防御。例如，引起腺鼠疫和肺鼠疫的鼠疫耶尔森氏菌可以躲避免疫系统，使其在体内不受阻碍地复制，直到压倒宿主。这种能力使得鼠疫耶尔森氏菌在14世纪在欧洲传播黑病，导致欧洲三分之一的人口亡。

虽然鼠疫可能不会对现代人类健康构成严重威胁，但路易斯维尔大学的研究人员正在研究鼠疫耶尔森氏菌，以更好地了解其逃避免疫系统的能力，并将这种了解应用于控制其他病原体。

“如果你观察人类鼠疫，就会发现即使感染活跃，人们也不会立即表现出症状，因为细菌躲避了免疫系统。然后突然出现大量细菌，免疫系统不堪重负，在肺鼠疫的情况下，个体会于肺炎，”伦敦大学微生物学和免疫学系教授马修·劳伦茨(Matthew Lawrenz)说。

中性粒细胞是免疫系统的第一反应者，发出蛋白质分子来召唤其他中性粒细胞来攻击并消灭入侵者。中性粒细胞发出的第一个感染信号分子是白三烯 B4 (LTB4) 脂质分子。鼠疫耶尔森氏菌通过抑制 LTB4 信号来干扰免疫反应。Lawrenz 获得了美国国立卫生研究院 (National Institutes of Health) 为期四年的 290 万美元新资助，用于研究鼠疫耶尔森氏菌 (Y. pestis)如何阻断 LTB4。最终，他预计这种理解将带来防止鼠疫耶尔森氏菌阻断信号的方法，并希望将这种理解应用于其他类型的感染。

“这种历史悠久的病原体非常擅长操纵免疫系统，因此我们将其用作工具来更好地了解中性粒细胞和巨噬细胞等白细胞如何应对细菌感染，”劳伦茨说。“在这个项目中，我们利用耶尔森氏菌来更好地了解为什么 LTB4 对于控制鼠疫如此重要。这种理解几乎适用于任何肺部或其他部位的感染，也可能适用于病。”

劳伦兹是伦敦大学生物防御和新发传染病预测医学中心的成员 ，近二十年来一直在研究鼠疫细菌。他之前的工作包括发现鼠疫耶尔森氏菌如何获取铁和锌来克服宿主的防御机制(称为营养免疫)，并加深了对鼠疫耶尔森氏菌如何 栖息在宿主巨噬细胞内的空间以躲避免疫系统的了解。

劳伦兹实验室的博士生凯特琳·谢尼曼 (Katelyn Sheneman) 还获得了 NIH 颁发的 10 万美元的实习生研究奖。这笔赠款将资助她的研究，以了解鼠疫耶尔森氏菌如何改变细胞外囊泡的内容，细胞外囊泡是免疫细胞产生的细胞容器，含有蛋白质、脂质(如 LTB4)和其他成分。这些囊泡被释放到血液中，向其他细胞传达其身体部位发生的情况，例如感染。

“我的项目正在研究鼠疫耶尔森氏菌如何改变所产生的囊泡数量、囊泡中包装的内容以及其他细胞如何响应它们，”谢尼曼说。“我们有一些充分的证据表明鼠疫能够操纵这些囊泡的产生，因此我们将研究这些囊泡在肺部感染中发挥的作用，以及这种影响如何影响整体全身感染。”

由于没有针对鼠疫耶尔森氏菌感染的有效疫苗，并且它有可能被用作生物武器，劳伦茨和谢尼曼在伦敦大学区域生物防护实验室的生物安全 3 级设施中研究鼠疫耶尔森氏菌，该实验室是由 12 个区域生物防护实验室组成的网络的一部分。以及 2 个用于研究传染源的国家生物防护实验室。生物安全 3 级设施是按照严格的联邦安全标准建造的，以保护研究人员和公众免于接触正在调查的病原体。