免疫细胞协同合作捕食细菌

       就像蜘蛛捕捉猎物一样,我们的免疫细胞也会协同合作,捕捉并“吃掉”细菌。据11日发表在《科学进展》杂志上的一项研究,美国范德堡大学医学中心研究人员发现了免疫细胞的抗菌新机制,有助于开发对抗金黄色葡萄球菌和其他病原体的新策略。

       人们已知中性粒细胞(迁移到感染部位的第一反应免疫细胞)可以自我毁灭并释放其蛋白质和DNA,从而产生中性粒细胞胞外杀菌网络(NETs)。此次,研究人员发现,NETs可以增强另一种免疫细胞——巨噬细胞的杀菌能力。

       “中性粒细胞产生固定细菌的‘蜘蛛网’,而巨噬细胞就是吞噬并杀死细菌的‘蜘蛛’。”研究人员之一埃里克·斯卡尔博士说。

       中性粒细胞和巨噬细胞都是吞噬细胞,能吞噬细菌,产生抗菌肽等物质来对抗感染。斯卡尔说,在NETs形成过程中伴随着中性粒细胞的死亡,这种死亡形式称为NETosis,是最近发现的一种中性粒细胞抗菌策略。其释放的DNA产生了一个黏性捕获网,里面布满了抗菌肽。

       研究人员在动物和体外模型系统中研究了NETs的生物学功能。他们发现,在隔离巨噬细胞的条件下,NETosis的增加并没有为中性粒细胞提供杀伤优势。但当巨噬细胞存在时,吞噬作用和中性粒细胞抗菌肽都增加了,NETs的形成增强了巨噬细胞的抗菌活性。

       斯卡尔表示,巨噬细胞最终不仅拥有自己的抗菌库,而且还拥有中性粒细胞的抗菌库,它们一起杀死细菌。

       NETosis增加也会促进巨噬细胞杀死肺炎链球菌和铜绿假单胞菌等其他细菌病原体。研究结果表明,中性粒细胞/NET-巨噬细胞协同作用是一种广泛使用的免疫防御机制。

       研究还表明,消除葡萄球菌中一种可以切割DNA的核酸酶,会使其对NET-巨噬细胞的杀伤更加敏感。这是因为细菌进化出了分泌核酸酶的功能,可以从网中“杀出”一条路——砍掉“蜘蛛网”并逃脱。阻断核酸酶将使细菌更容易被NETs捕获,这是一种减弱毒力的方法,或能提高吞噬细胞和其他免疫细胞抗菌的效率。

       目前,有关抗菌机制的药物都集中在直接杀死细菌而非减弱其毒力上,该发现或为研发新的抗菌药提供新思路。

       总编辑圈点

       细菌、真菌、病毒等微生物无处不在,它们虽然身材微小,但对人类而言,有时甚至可能带来致命的风险。不过,在很多情况下,我们的身体能够抵御这些微生物的入侵,或者学会与之共存,这得感谢免疫系统起到的重要屏障功能。不言而喻,深入研究免疫系统对付微生物的具体机制,对于探索出更好的抗菌疗法或抗菌药物意义重大。

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