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      線粒體如何對抗威脅生命的細菌發(fā)揮強大作用
      
			
      
				2019-03-09 10:23:48
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      在引起疾病的細菌和我們的免疫系統(tǒng)之間爭奪統(tǒng)治地位的持續(xù)戰(zhàn)斗導致了雙方一些狡猾的戰(zhàn)爭戰(zhàn)術的演變。一種特別討厭的細菌：耐甲氧西林金黃色葡萄球菌，或MRSA。眾所周知，MRSA在學校和衛(wèi)生保健機構(gòu)中常常會引起危及生命的感染。這最近導致密歇根醫(yī)學研究人員調(diào)查免疫系統(tǒng)細胞如何傳遞其致命的有效載荷以摧毀入侵的生物，如MRSA。
      

      線粒體如何對抗威脅生命的細菌發(fā)揮強大作用
      

      他們的工作發(fā)表在Cell Host&Microbe雜志上。當被警告入侵時，稱為巨噬細胞的免疫細胞圍繞并吞噬細菌，將它們隔離在稱為吞噬體的隔室內(nèi)。然后細胞用稱為活性氧(ROS)的武器摧毀它們。“活性氧物種的一個例子是漂白劑，”密歇根大學微生物學和免疫學教授，該研究的首席研究員Mary O'Riordan博士說。“就像你不想在你的皮膚上漂白一樣，細菌不需要活性氧來破壞它們的外表面。”
      

      免疫細胞通常使用眾所周知的機制在其吞噬體內(nèi)部署ROS，其涉及將氧化劑傾倒到隔室中以殺死細菌。
      

      但是許多細菌 - 包括沙門氏菌和MRSA--已經(jīng)找到了避免這種形式的攻擊的方法。
      

      線粒體：一個強大的球員
      

      O'Riordan和她的同事，研究調(diào)查員Basel Abuaita，博士和Tracey Schultz，試圖發(fā)現(xiàn)用于對抗這些細菌的備用系統(tǒng)免疫細胞。
      

      在這樣做時，他們找到了一個意想不到的玩家：線粒體。
      

      “我們發(fā)現(xiàn)巨噬細胞感覺入侵MRSA并開啟機制以增加ROS的線粒體發(fā)育，”Abuaita說。
      

      ROS是線粒體在細胞中正常作用的自然副產(chǎn)物，即能量的產(chǎn)生。
      

      研究小組發(fā)現(xiàn)，當受到外來物質(zhì)入侵等壓力時，來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的化學信號 - 細胞內(nèi)的細胞器，作為一種郵局，在細胞周圍包裝和傳遞物質(zhì) - 通知線粒體提高ROS的產(chǎn)量。
      

      仍然存在一個問題：線粒體如何將它們的ROS傳遞給吞噬體?
      

      “ROS也會損害我們自己的細胞，所以我們假設必須有一些傳遞機制，”O'Riordan說。“傳統(tǒng)上不知道線粒體將物質(zhì)包裝并輸送到細胞的不同部位。”
      

      有針對性的交付方式
      

      他們的研究表明，ROS是在微小的線粒體囊泡中傳遞的，最近被發(fā)現(xiàn)是一種線粒體可以與細胞其他部分相通的方式。
      

      為了找到這些有效載荷，Abuaita使用熒光標簽和實時高分辨率成像技術來實時觀察過程。
      

      他在顯微鏡下用MRSA感染了一個細胞，并插入了一種在ROS存在下會發(fā)光的染料。受感染細胞中的線粒體開始發(fā)光，當細菌接觸其外膜時，巨噬細胞也開始發(fā)光。
      

      一旦巨噬細胞吃了MRSA，當ROS被遞送到吞噬體時，他目睹了一個發(fā)光的熱點。
      

      但是，為什么單元格有兩種不同的方法來部署ROS?
      

      “免疫系統(tǒng)充滿了冗余，”O'Riordan說。“根據(jù)定義，它必須是我們所知道的每種細菌，病毒或寄生蟲都是一種病原體，因為它已經(jīng)進化出了避免免疫系統(tǒng)的方法。
      

      “免疫系統(tǒng)也具有真正多樣化的目的和機制，”她補充道。“對提出有關免疫系統(tǒng)的問題以及了解這些病原體的生物學的不同方式持開放態(tài)度，幫助我們找到了合適的實驗系統(tǒng)。”
      
			

			
        
      
			
      
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