了解白細(xì)胞的防御機(jī)制可以帶來更好的治療方法
經(jīng)歷細(xì)菌感染?您的醫(yī)生通常會開處方抗生素。但是,這些抗生素和你的白細(xì)胞是如何協(xié)同工作以改善感染的呢?“人體對抗細(xì)菌的第一道防線是某些稱為中性粒細(xì)胞的白細(xì)胞,”密歇根醫(yī)學(xué)急診醫(yī)學(xué)助理教授,醫(yī)學(xué)博士J. Scott VanEpps說。“他們的一種武器是中性粒細(xì)胞細(xì)胞外陷阱,也稱為NETs。”
陷阱是主要由DNA構(gòu)成的微觀纖維網(wǎng)絡(luò),其由嗜中性粒細(xì)胞產(chǎn)生以捕獲細(xì)菌。但VanEpps指出,他們究竟如何運(yùn)作仍然不清楚。“NETs的確切功能和機(jī)制仍然有點(diǎn)神秘,因?yàn)樗鼈冊诓煌那闆r下具有不同的功能,”他說。“而且很難在實(shí)驗(yàn)室中隔離這些NET并對其進(jìn)行詳細(xì)研究。”
VanEpps是一項(xiàng)新研究的共同資深作者,該研究發(fā)表在Advanced Materials上,該研究調(diào)查了是否有辦法在實(shí)驗(yàn)室中成功創(chuàng)建NETs以更好地了解NETs如何捕獲細(xì)菌。“我們希望提供一種自下而上的工程方法,以更好地了解免疫系統(tǒng)如何對抗細(xì)菌,特別是免疫系統(tǒng)的武器:NET,”密歇根中心綜合研究中心副主任VanEpps說。
重建和學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)
VanEpps解釋說,他和團(tuán)隊(duì)在娛樂NETs期間發(fā)現(xiàn)了他們的第一個令人驚訝的發(fā)現(xiàn)。“盡管在天然NET中有數(shù)百種不同的成分,但我們只用兩種成分就可以重建其結(jié)構(gòu)和功能,并確定了這些成分的最佳比例,”他說。“他們的外觀和功能非常相似,這些中性粒細(xì)胞產(chǎn)生的英語教師白血細(xì)胞和合成方法比中性粒細(xì)胞分離它們要簡單得多。”
在生產(chǎn)微球后,研究小組對它們進(jìn)行了更密切的研究,以便更詳細(xì)地了解NETs如何捕獲,以及該研究的第二個令人驚訝的發(fā)現(xiàn),甚至殺死細(xì)菌。“我們研究了我們的微生物如何捕獲大腸桿菌并發(fā)現(xiàn)它們也能殺死它,”VanEpps說。“這導(dǎo)致我們研究了microwebs如何在抗生素中發(fā)揮作用。“重要的是,我們發(fā)現(xiàn),抗生素殺所需的劑量大腸桿菌(包括的粘菌素抗性菌株大腸桿菌)較少時,我們的微網(wǎng)存在”。
VanEpps的共同資深作者,喬治亞理工學(xué)院教授Shuichi Takayama博士說,調(diào)查結(jié)果是團(tuán)隊(duì)合作的一個例子。“這項(xiàng)研究是一項(xiàng)杰出的團(tuán)隊(duì)努力,”高山說。“來自VanEpps實(shí)驗(yàn)室的微生物學(xué),來自月球?qū)嶒?yàn)室的NET類物質(zhì)貢獻(xiàn),來自奈特實(shí)驗(yàn)室的NET專家,來自Weiss實(shí)驗(yàn)室的粘菌素抗性專家和楊松博士領(lǐng)導(dǎo)的努力,使這一切都匯集在一起??。 “
未來的研究
VanEpps指出,這項(xiàng)研究可以成為未來研究的起點(diǎn)。“現(xiàn)在我們有了一個平臺,我們可以合成具有不同NET組件的微球,以更精確地描述免疫系統(tǒng)在不同情況下如何使用NET,”他說。
這種對身體自然殺滅細(xì)菌的理解也有助于開發(fā)新的感染治療方法。“鑒于免疫系統(tǒng)與某些抗生素之間潛在的協(xié)同作用,本研究中獲得的知識可能有助于未來設(shè)計(jì)新的和更好的抗生素,模仿人體的天然防御機(jī)制,并可能改變我們對抗生素的劑量,”VanEpps說。“這是至關(guān)重要的,因?yàn)槲覀?0多年來沒有開發(fā)出新的抗生素類別,而且阻力繼續(xù)增加。”
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