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Nature身体抵抗有害菌的新方法名医汇

发布时间:2019-10-12 12:25:02 阅读: 来源:压接钳厂家

Nature:身体抵抗有害菌的新方法

对于正在接受治疗的癌症和其他疾病患者来说,细菌感染可引起一些主要问题。在住院期间问题尤为严重,因为此时患者的免疫功能往往变弱。更复杂的是,缓解或防止感染的抗生素,可能对生活在体内的健康有益菌(主要在肠道内)产生负面影响。如果微生物群——意指栖居于体内的所有微生物——失去平衡,就会使有害细菌处于支配地位,并产生抗生素耐药菌株。鉴于此,对于澄清“身体如何对抗病原菌而不消灭良性细菌”的兴趣在持续增长。这一理解可能会带来增强这一自然防御的方法。最近,美国Sloan Kettering纪念癌症中心的研究人员,发现了一个不寻常的过程,身体可以通过这个过程,感知致病菌的存在并摧毁它们。细胞不是直接检测微生物,而是监控细菌如何干扰产能细胞结构(称为线粒体)的功能。相关研究结果发表在最近的《自然》(Nature)杂志。带领这项研究的细胞生物学家Cole Haynes称:“一些肠道细菌可引发线粒体功能障碍,可能是为了促进感染。作为应答,当细胞发现线粒体功能被扰乱时,它们就打开某些基因,对细菌发动攻击。”肠道反应Haynes博士解释说,这一机制可能已经进化为使细胞能够检测有害细菌。身体杀死病原微生物的主要方法包括,用白血细胞直接攻击它们,但是这发生的不够快速或是有充分选择性的。他说:“在肠道这样的地方,有很多不同的细菌,在某种程度上它们看起来都一样。你如何区别有害菌和有益菌?你不想清除整个肠道菌群,它们可使你保持健康。也许,要做到这一点,一种方法是检测那些扰乱细胞内活动的病原体。”Haynes博士说,他和他的同事们采取了一种意想不到的途径。他在Sloan Kettering研究所的实验室,主要研究细胞自然保护和维持线粒体的应激反应,这提供了大多数能量,使细胞能正常履行职责。线粒体功能障碍似乎在癌症和衰老过程中发挥作用。近年来,Haynes和同事们一直把注意力集中在一个称为ATFS-1的保护性蛋白质。当细胞处于压力条件下,ATFS-1在细胞核中积聚,并打开一些有助于恢复线粒体功能的基因。但是,研究人员注意到,ATFS-1也会打开与对抗细菌(身体先天免疫反应的一部分)有关的基因。他说:“这让我们假设,也许这种应激反应通路可与先天免疫结合,从而允许检测扰乱线粒体的细菌,所以可发动一种应答来破坏病原体。”线虫防御为了验证这一理论,Haynes和共同作者,将线虫群体暴露于绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)——一种人体常见细菌,已知可导致线粒体功能障碍。在绿脓杆菌浸润肠线虫道中的细胞后,缺乏ATFS-1基因功能的线虫死亡时间,远远早于普通线虫。相反,当研究人员增加了ATFS-1基因的表达后,线虫存活时间延长。很明显,受感染细胞通过分泌较高水平的抗菌肽和酶(可降解细菌膜和壁),杀死了大部分的绿脓杆菌。Haynes博士说:“这的确表明,这种响应是抗菌的,并可以杀死病原体。”目前还不清楚,这个过程是否将适用于人类,虽然培养的人细胞实验表明,线粒体压力可增加抗菌肽基因的活性。Haynes博士称,这些发现如果得到进一步的证实,就会为对抗细菌感染提供一种潜在的新策略。他说:“在过去十年中,还没有设计出很多新的抗生素,所以,利用细胞其线粒体防卫的药物,有可能会提供新的方法来对抗感染。我认为,增强人体自身细菌防御的治疗方法,与通常直接靶定病原体的抗生素相比,更不容易产生耐药性。”

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