瑞士巴塞尔大学的研究人员已经阐明了MPO酶的作用。在对抗感染时,这种使脓液呈绿色的酶会产生高度侵蚀性的酸,可以杀死病原体而不会损害周围组织。发表在最新一期“ 自然微生物学 ” 杂志上的研究结果可能为免疫强化治疗提供了新方法。在人体对抗细菌病原体的斗争中,白细胞处于第一线。他们识别和摄取入侵者,并使用剧毒物质使其无害。重要的是这些物质只能破坏细菌,但对周围组织造成的附带损害尽可能小。
由Biozentrum的Dirk Bumann教授和大学生物医学系和巴塞尔大学医院的Nina Khanna博士领导的研究小组发现了白细胞如何解决这一艰巨任务。所述酶髓过氧化物酶(MPO)直接连接到它产生极具侵略性酸细菌的表面上。酸在即时环境中立即发生反应,在细菌细胞外壳中燃烧一个洞,杀死细菌。在对抗细菌感染时,这种酶的作用就像一个狙击手:它配备了高度爆炸性的弹药,它的目标非常精确,不会对周围环境造成附带伤害。
MPO的功能 - 脓液中的绿色
白细胞通过产生过氧化氢来对抗细菌入侵者- 过氧化氢是一种有毒物质,通常以漂白头发而闻名。然后酶MPO将过氧化氢转化为次氯酸。这种具有高度侵蚀性的酸会立即对细菌表面起反应并杀死入侵者。“细菌对这种酸性炸弹无能为力,”Dirk Bumann解释道。“由于次氯酸反应性很强,炸弹会立即与最接近的生物分子发生反应。它会局部点燃,不会扩散到更广阔的环境中。细菌死亡,周围组织不受影响。” 这些研究结果使研究团队能够阐明MPO的精确功能,MPO是脓液中绿色的原因。
附带损害的长期影响尚未得到充分研究
在他们的研究中,研究人员还研究了由于遗传缺陷而缺乏MPO酶的人类细胞。这种缺陷影响了大约5000人中的一人,这种情况非常罕见。在这些个体中,过氧化氢不转化为次氯酸酸和累积,直到它漏出到血液细胞以及周围的组织。“即使没有MPO,细菌仍会被杀死。然而,不仅细菌而且血细胞及其周围环境都受到破坏,”Bumann解释道。“ 没有MPO 的血细胞和组织的附带损害可能会导致长期后果,如加速老化和癌症,但尚未系统地进行调查,”Nina Khanna补充道。
MPO - 一种有两面的酶
“由于我们今天遇到的感染比过去MPO演变时更少,因此附带损害问题及其对MPO的控制可能起不太重要的作用,”Khanna说。另一方面,有可能开发新的治疗策略来对抗细菌感染,细菌感染通过加强MPO机制来支持免疫反应。Dirk Bumann指出:“目前,只有相反并且抑制MPO的药物正在开发中。原因是MPO会对心脏病产生负面影响。” 然而,如果广泛使用这种MPO抑制剂,感染患者可能会受到影响。