細(xì)菌感染中的宿主細(xì)胞融合警告免疫系統(tǒng) 導(dǎo)致宿主細(xì)胞破壞

類(lèi)鼻疽伯克霍爾德氏菌是土壤中的一種細(xì)菌，可引起類(lèi)鼻疽，這是一種發(fā)病率和死亡率都很高的熱帶疾病。最近，新加坡國(guó)立大學(xué)永潞齡醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)，伯克霍爾德菌感染會(huì)引發(fā)一系列事件，激發(fā)宿主的免疫系統(tǒng)并導(dǎo)致受感染的細(xì)胞自我毀滅。這項(xiàng)工作于 6 月 22 日發(fā)表在著名的《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上。

當(dāng)類(lèi)鼻疽伯克霍爾德菌感染細(xì)胞時(shí)，可使被感染的細(xì)胞與周?chē)钠渌?xì)胞融合，形成具有許多細(xì)胞核的巨細(xì)胞。來(lái)自生物化學(xué)系和 NUSMed 傳染病項(xiàng)目的 Joanne Wei-Kay Ku 博士和 Gan Yunn Hwen 副教授以及他們的合著者發(fā)現(xiàn)，這種細(xì)胞融合事件刺激了 1 型干擾素 (IFN) 信號(hào)通路，調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)以對(duì)抗入侵的病原體，如細(xì)菌和病毒。

有趣的是，細(xì)胞融合而非細(xì)菌感染是免疫系統(tǒng)的觸發(fā)因素，因?yàn)楫?dāng)通過(guò)添加化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)細(xì)胞融合時(shí)，1 型 IFN 信號(hào)通路也會(huì)受到刺激。研究人員發(fā)現(xiàn)巨細(xì)胞的行為與正常細(xì)胞不同。首先，他們開(kāi)始分裂但無(wú)法完成這個(gè)過(guò)程。其次，巨細(xì)胞中的DNA被破壞，使其更加不穩(wěn)定(容易發(fā)生突變等變化)。這些是細(xì)胞轉(zhuǎn)化為癌細(xì)胞的成熟條件。

受損、不穩(wěn)定的 DNA 的標(biāo)志之一是微核的存在，微核是在細(xì)胞分裂過(guò)程中 DNA 片段未能正確分離時(shí)形成的。當(dāng)這些微核破裂時(shí)(它們很容易破裂)，細(xì)胞質(zhì)中的因子就可以接觸到 DNA。Gan 教授及其團(tuán)隊(duì)觀察到巨細(xì)胞中的微核和免疫系統(tǒng) cGAS-STING 通路的相應(yīng)激活，該通路可感知錯(cuò)位的 DNA，并已知會(huì)導(dǎo)致 1 型 IFN 信號(hào)傳導(dǎo)。

然而，在廣泛細(xì)胞融合的沖擊下，激活的 cGAS-STING 通路開(kāi)啟了一種不尋常的死亡程序，即自噬，而不是產(chǎn)生 1 型干擾素。這導(dǎo)致這些異常的巨細(xì)胞自我毀滅。由于非自然細(xì)胞融合通常伴隨著 DNA 損傷和不穩(wěn)定，因此這種殺傷機(jī)制可能是一種在細(xì)胞癌變前摧毀細(xì)胞的有效方法。

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