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JEM:当细胞被细菌感染时,为了同伴的安全竟然会“舍生取义”

2017年10月1日---我们的免疫系统能够持续性地检测并且杀伤有可能对机体产生损害的病原体。然而,病原体则会进化出一系列策略躲避来自病原体的攻击,例如分泌一些蛋白抑制机体唤醒免疫活性。
在最新的这项研究中,来自宾夕法尼亚大学的Igor E. Brodsky团队鉴定出了一种宿主细胞内部存在的“备用警戒系统,能够对病原体的这一逃逸策略产生反应,进而再次扭转免疫活性。相关结果发表在最近一期的《journal of experimental medicine》杂志上。


(图片来源:University of Pennsylvania)

免疫系统检测病原体的主要方式是通过检测病原体共有的一些特征结构,这些结构有别于真核细胞所具有的任何特征。然而,病原体往往不会轻易让宿主细胞检测到上述结构。一些病原体能够将毒性蛋白注入宿主细胞内部,进而干扰这一检测,进而导致感染的发生。
叶尔森氏鼠疫杆菌是一类能够导致瘟疫与胃肠道疾病的病原体。这类细菌能够将一种叫做YopJ的蛋白注入免疫细胞内部,进而影响其关键的信号传递通路,最终抑制了细胞因子的分泌以及引起细胞凋亡的发生。然而,人类与小鼠能够从鼠疫杆菌感染中存活,这是由于免疫系统具有感知细菌的某种能力。

为了理解宿主细胞是如何对抗鼠疫杆菌的侵染策略的,研究者们将研究重点放在了一个叫做RIPK1的酶上。RIPK1被认为对于免疫细胞感知病源特异性分子结构以及引发细胞凋亡具有关键的作用。
研究者们利用一种由GlaxoSmithKline培育的转基因小鼠,该小鼠的RIPK1存在突变,使其不能够响应鼠疫杆菌引发的细胞凋亡。

当研究者们给小鼠接种鼠疫杆菌后,发现这些小鼠对于感染变得异常敏感,一般正常小鼠能够耐受的剂量对于突变小鼠来说则变得十分难以忍受。研究者们发现细菌扩散至突变小鼠体内的各个部位,而对于正常感染小鼠来说,细菌仅仅存在于淋巴结、脾脏以及肝脏中。
虽然细胞凋亡一般被认为是非炎性的,研究者们发现RIPK1引发的细胞凋亡能够促进细胞因子的产生(主要是被感染细胞周围的细胞),以及帮助募集炎性反应以及促进宿主的存活。

研究者们还发现,突变小鼠被感染的淋巴结中难以形成“肉芽肿“,即对感染或言行刺激引起反应的免疫细胞组织,取而代之的则是细菌的感染病灶。这表明RIPK1引发的细胞凋亡能够促进免疫细胞的浸润,进而杀伤其中的病原体。

将来,研究者们计划对这一信号引发外周细胞产生炎性因子的机制进行研究,以及肉芽肿形成的分子机制。

资讯出处:Confronted with bacteria, infected cells die so others can live, study finds

参阅文献:Lance W. Peterson et al, RIPK1-dependent apoptosis bypasses pathogen blockade of innate signaling to promote immune defense, The Journal of Experimental Medicine (2017). DOI: 10.1084/jem.20170347 

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