致病細菌和我們的免疫系統(tǒng)之間持續(xù)的優(yōu)勢之爭導(dǎo)致了雙方一些狡猾的戰(zhàn)爭戰(zhàn)術(shù)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經(jīng)常在學(xué)校和醫(yī)療機構(gòu)引起威脅生命的感染。這導(dǎo)致密歇根醫(yī)學(xué)研究人員最近調(diào)查了免疫系統(tǒng)細胞如何傳遞致命的有效載荷來摧毀入侵的生物體，如耐甲氧西林金黃色葡萄球菌。
他們的工作發(fā)表在《細胞宿主微生物》雜志上。當受到入侵警告時，被稱為巨噬細胞的免疫細胞包圍并吞噬細菌，將它們隔離在一個被稱為吞噬細胞的隔間中。細胞然后用一種叫做活性氧的武器摧毀它們。“活性氧的一個例子是漂白劑，”密歇根大學(xué)微生物學(xué)和免疫學(xué)教授、這項研究的首席研究員瑪麗奧賴爾丹博士說。“就像你不想漂白皮膚一樣，細菌不需要活性氧來破壞它們的外表面?！泵庖呒毎ǔＪ褂帽娝苤臋C制在其吞噬細胞中部署活性氧，這包括將氧化劑倒入隔間中以殺死細菌。但是許多細菌——包括沙門氏菌和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌——已經(jīng)找到了避免這種形式攻擊的方法。
線粒體：權(quán)力玩家
奧賴爾丹和她的同事、研究調(diào)查員巴塞爾阿布艾塔博士和特蕾西舒爾茨試圖找到多余的系統(tǒng)免疫細胞來對抗這些細菌。在這樣做的過程中，他們發(fā)現(xiàn)了一個意想不到的角色：線粒體。阿布艾塔說：“我們發(fā)現(xiàn)巨噬細胞侵入MRSA，開啟了增加ROS線粒體發(fā)育的機制。
它是細胞內(nèi)ROS線粒體的天然副產(chǎn)物，即能量的產(chǎn)生。研究小組發(fā)現(xiàn)，當受到壓力時，例如外來物質(zhì)的入侵，來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)——細胞中的細胞器——的化學(xué)信號，作為一種郵局，在細胞周圍包裹和發(fā)送物質(zhì)——通知線粒體增加ROS的產(chǎn)生。還有一個問題：線粒體是如何將其ROS轉(zhuǎn)移到吞噬細胞的？O'Riordan說：“ROS還會損害我們自己的細胞，所以我們假設(shè)一定有某種傳遞機制?！皞鹘y(tǒng)上，人們不知道如何包裝線粒體，將物質(zhì)輸送到細胞的不同部位?！?
靶向給藥方法
他們的研究表明，活性氧在微小的線粒體囊泡中傳遞，最近發(fā)現(xiàn)這是線粒體與細胞其他部分溝通的一種方式。為了找到這些有效載荷，Abuaita利用熒光標簽和實時高分辨率成像技術(shù)實時觀察這一過程。他在顯微鏡下用耐甲氧西林金黃色葡萄球菌感染了一個細胞，并插入了一種在活性氧存在下會發(fā)光的染料。被感染細胞中的線粒體開始發(fā)光，當細菌接觸它們的外膜時，巨噬細胞也開始發(fā)光。
一旦巨噬細胞吃了耐甲氧西林金黃色葡萄球菌，當活性氧被輸送到吞噬細胞時，他看到了一個發(fā)光的熱點。但是為什么細胞有兩種不同的方式來部署ROS呢？“免疫系統(tǒng)充滿冗余，”奧賴爾丹說?！案鶕?jù)定義，一定是我們知道的每一種細菌、病毒或寄生蟲都是病原體，因為它進化出了一種避開免疫系統(tǒng)的方法。”免疫系統(tǒng)也有真正多樣化的目的和機制。開放地詢問關(guān)于免疫系統(tǒng)的問題和理解這些病原體生物學(xué)的不同方法幫助我們找到了一個合適的實驗系統(tǒng)。"
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