微生物謀殺之謎解決了
稱為“殺手細胞”的免疫細胞靶向侵入人體細胞的細菌,但他們?nèi)绾斡行У刈龅竭@一點呢?細菌可以迅速產(chǎn)生對抗生素的抵抗力,但似乎它們并不那么容易逃避殺傷細胞。這使得研究人員開始對尋找殺傷細胞用于破壞細菌入侵者的確切機制感興趣。
雖然殺手細胞可以引發(fā)細菌死亡的一種方法是通過造成氧化損傷,但尚未完全理解殺傷細胞如何在沒有氧氣的環(huán)境中破壞細菌。
現(xiàn)在,研究人員第一次在殺滅微生物的行為中發(fā)現(xiàn)殺手細胞,觀察它們,因為它們系統(tǒng)地殺死了三種微生物:大腸桿菌和引起李斯特菌感染和結(jié)核病的細菌。無論環(huán)境是否含氧,該過程都會造成細菌細胞死亡。
他們在Cell上發(fā)表的研究結(jié)果顯示殺手細胞有條不紊地行動,將致命的酶射入細菌中,以“編程”完整的內(nèi)部分解和細胞死亡。
來自波士頓兒童醫(yī)院,Wistar研究所和密歇根大學(UM)的研究人員使用同樣系統(tǒng)的方法進行研究。
“我們采取了三種非常不同的細菌 - 看看哪些蛋白質(zhì)被殺傷細胞破壞 - 我們測量了它們受到攻擊之前,期間和之后的蛋白質(zhì)水平,”波士頓兒童蜂窩計劃博士,醫(yī)學博士Judy Lieberman說。和分子醫(yī)學(PCMM),他是該研究的共同高級作者。
蛋白質(zhì)對生命至關(guān)重要,因為它們指導細菌需要生存的營養(yǎng)物質(zhì)和細胞機器的生產(chǎn)。
“每種細菌菌株都有大約3,000種蛋白質(zhì),我們看到 - 在所有三種細菌中 - 大約5%到10%的蛋白質(zhì)被殺死細胞的死亡誘導酶(稱為顆粒酶B)削減,”利伯曼說。“如果你列出了細菌絕對需要存活的蛋白質(zhì)清單,這將是一個很小的清單 - 有趣的是,這似乎與顆粒酶B的命中清單相同。”
比抗生素更致命
為了傳遞顆粒酶B的致命一擊,殺手細胞尋找身體細胞表面的表面標記,這可能表明細菌入侵者已經(jīng)在細胞內(nèi)停留。然后殺傷細胞鎖定在受感染的細胞上并使用酶在細胞表面形成一個小孔,通過它們注射粒酶B.一旦粒酶B進入細胞,它就會進入入侵細菌并基本上破壞細胞的關(guān)鍵蛋白質(zhì)生存以及它的核糖體,實際上是蛋白質(zhì)的細菌細胞機器。
“細菌的核糖體會崩潰并停止運作,”哈佛醫(yī)學院兒科學教授利伯曼說。
就好像細菌的內(nèi)部生命工廠不僅失去了它需要制造的部件的藍圖,而且還遭受了其裝配線的災難性機械故障。
“通過發(fā)現(xiàn)殺滅細胞的細菌蛋白質(zhì),'我們已經(jīng)確定了可能為新一類抗菌藥物鋪平道路的潛在治療靶點,”利伯曼建議道。
“我們現(xiàn)在面臨巨大的抗生素耐藥性危機,因為大多數(shù)治療結(jié)核病或李斯特菌等疾病的藥物或大腸桿菌等病原體無效,”來自密歇根大學的研究的共同資深作者Sriram Chandrasekaran博士說。 ,在新聞稿中。“因此,我們非常需要弄清楚免疫系統(tǒng)是如何發(fā)揮作用的。我們希望設(shè)計一種以類似方式追蹤細菌的藥物。”
重要的是,無論研究人員將細菌暴露于顆粒酶B多少次,細菌都不會對其致命攻擊產(chǎn)生抵抗力。細菌可以存活的唯一方法就是偽裝自己,這樣殺手細胞就不會“看到”它們并將顆粒酶B注入其中。
利伯曼正在尋找細菌可能逃避殺傷細胞的具體機制。她還在研究類似的“死亡途徑”如何在真菌和寄生蟲中起作用,例如導致瘧疾的那些。
推薦內(nèi)容
-
科學家為新型電子設(shè)備創(chuàng)造 水晶中的水晶
液晶通過反射特定顏色波長的能力,已經(jīng)使諸如LCD屏幕之類的新技術(shù)成為可能。芝加哥大學普利茲克分子工程學院和阿貢國家實驗室的研究人員已
-
雄性生殖細胞如何避免基因組不穩(wěn)定
大阪大學的一組研究人員報告了GTSF1在雄性生殖細胞中的功能。該研究可在EMBO報告中閱讀,表明GTSF1是通過調(diào)節(jié)piRNA介導的靶RNA切割而成為繼
-
Hikma為美國醫(yī)院增加注射阿片類藥物產(chǎn)量
跨國通用制藥公司Hikma 周三宣布,它正在增加美國醫(yī)院的阿片類藥物產(chǎn)量,以減輕目前注射用阿片類藥物的短缺。這家總部位于英國的通用播放
-
暖先森石墨烯:新型科技地暖,備受市場青睞
一進入冬季,養(yǎng)生便成為了人們熱切關(guān)注的話題,除了食補之外,如何養(yǎng)生更有效呢?中醫(yī)常說"人暖先暖腳",人們在感覺到寒冷的時候,往往最...
-
醫(yī)生不知道如何處理可穿戴設(shè)備的數(shù)據(jù)
盡管消費者對其健康發(fā)揮積極作用的興趣很高,但梅奧診所的應用臨床信息學醫(yī)學主任Karl Poterack警告可穿戴設(shè)備收集的數(shù)據(jù)可能具有有限的臨
-
肝臟鐵含量的遺傳研究可能為更好的治療鋪平道路
肝臟中高水平的鐵與許多嚴重的健康狀況有關(guān),包括癌癥,糖尿病,高血壓和心血管疾病以及肝臟疾病。但是測量肝臟鐵是困難的,直到最近才...
-
神秘的DNA修飾對蒼蠅的大腦很重要
埃默里大學的科學家們發(fā)現(xiàn)了一個函數(shù),一個神秘的DNA修飾在果蠅的大腦發(fā)育,這可能為它的作用在人類提供線索。研究結(jié)果將發(fā)表在分子細胞。表
-
軟件包處理大量單細胞數(shù)據(jù)
來自HelmholtzZentrumMünchen的科學家開發(fā)了一個用于管理大量數(shù)據(jù)集的程序。該軟件名為Scanpy,是分析人類細胞圖譜的候選者,最近在基
-
一個有前途的新工具來衡量抗體瘧疾
多個惡性瘧原蟲蛋白抗體(或抗原)可以使用一個簡單的測量,準確和可重復的試驗,需要非常少量的血。在最近發(fā)表的一系列文章,ISGlobal領(lǐng)導的研
-
加利福尼亞州的疫苗政策提高了免疫覆蓋率
2016年,加利福尼亞出于非醫(yī)療原因(例如父母的猶豫)取消了對疫苗豁免的規(guī)定,以免入學。換句話說,加州的孩子如果想上幼兒園,需要有醫(yī)療理