Science：免疫細胞的自殺式報警

日期：2013-01-25 09:23:38

免疫系統中的巨噬細胞通常通過吞噬入侵細菌，將它們納入液泡中，來殺死并消化它們。有一些細菌會竭力阻撓這一效應，撕開液泡，然后逃至巨噬細胞富含營養物質的細胞溶質區室中，在那里它們進行分裂，最終繼續侵染其他細胞。

然而來自北卡羅來納大學醫學院的研究小組發現，巨噬細胞有一套自殺報警系統，通過這一信號通路檢測逃離至細胞溶質中的細菌。這一信號激活了一種叫做caspase-11的酶，其啟動了巨噬細胞中的自我毀滅程序。

研究的資深及通訊作者、北卡羅來納大學微生物學和免疫學助理教授Edward Miao 博士說：“這幾乎就像一個悄悄溜進房中，卻對警報一無所知的小偷離開時撞倒了墻，這將導致他被警察抓住。在巨噬細胞中，通過這種稱作pyroptosis的細胞死亡方式將細菌排除出細胞，讓其暴露于其他的免疫防御機制。”

這一研究報告在線發表在1月24日的《科學》（Science）雜志上。

Edward Miao說，這些新發現證實小鼠通過這一檢測通路避免了液泡逃逸伯霍爾德桿菌屬：B. thailandensis和B. pseudomallei引起的致命性感染。

盡管這兩種細菌是近親，但它們的致命性卻存在差異。B. pseudomallei是一種潛在的生物武器。用在噴霧劑中，可通過氣溶膠途徑感染人群，引起疾病和死亡。此外，它還可能會進入潛伏期，“轉變為肺臟中的‘休眠者’，在此潛伏數十年，” Edward Miao解釋說。相比之下，B. thailandensis與B. pseudomallei共同具有許多特征，但通常卻不能夠引起任何疾病或感染。

Edward Miao說，這些環境細菌普遍存在于東南亞，若不是caspase-11信號防御系統，世界的這一地區可能不再適合居住。

在本研究中明顯地顯示出這種嚴峻的可能性。缺乏caspase-11檢測信號通路的小鼠不僅易受到B. pseudomallei感染，對正常無危險的B. thailandensis也是如此。因此，caspase-11對于存活于普遍存在這些病原體的環境中至關重要。

Edward Miao指出，其他的研究發現感染性休克的患者中這一信號通路有異常激活。“我們確定了這一信號應該要做什么，這或許有助于找到在危重病癥患者體內抑制它的途徑。

關于生物恐怖，研究人員說，或許有可能利用已經上市的某些藥物就能安全地誘導這一caspase-11信號。“因為這一信號通路需要干擾素細胞因子進行預刺激，有可能用干擾素藥物預先治療人們，就能改變生物恐怖事件。這對于伯霍爾德桿菌屬這種情況可能是非常重要的，因為這些細菌天然地可以抵抗許多的抗生素。

“但是首先我們必須弄清楚，它們是否能在動物模型中起作用，并考慮干擾素囤積的物流問題，因為當前干擾素的費用非常的高昂。”