科学家揭示了致病细菌的信号如何到达细胞的危险传感器

圣犹达儿童研究医院的研究人员发现了来自传染性细菌的信号进入宿主细胞的细胞质以激活抗病炎症的方式。炎症小体是细胞中的蛋白质机器，其作为感染的“危险传感器”并且启动对病原体的快速免疫防御。该研究结果今天发表在Cell杂志上。

由St. Jude免疫学系成员Thirumala-Devi Kanneganti博士领导的研究人员表明，称为IRGB10的干扰素诱导蛋白对炎症小体的激活至关重要。“一段时间以来，研究人员已经知道，细菌配体或信号必须进入细胞的细胞质才能激活炎性体。然而，这些信号被释放出来并传播给致病的炎性体传感器的机制尚不清楚，”Kanneganti说。 。

在过去的15年中，已经在细胞中鉴定了约五种不同类型的抗病原体的炎性体。在目前的研究中，科学家研究了不同细菌如何引发小鼠骨髓来源巨噬细胞的防御反应。科学家们发现IRGB10对两种炎症小体的激活至关重要。当细胞暴露于病原体Francisella novicida时，AIM2炎性体(一种检测来自入侵细菌的DNA的传感器)被激活。F. novicida是一种高度传染性的病原体，可导致兔子发烧，这是人类可能致命的疾病。当细胞面对另一种病原体大肠杆菌时，脂多糖感应NLRP3炎性体被“开始”起作用。大肠杆菌是一种常见的细菌，某些菌株可能导致食物中毒。

该论文的第一作者是St Ming Man，博士和Rajendra Karki，博士，他们都是St. Jude的博士后研究员。“当IRGB10定位于细菌细胞膜时，它开始分解细菌入侵者的过程。这会从病原体中释放DNA或脂多糖，最终到达并触发炎性体的作用，”Man说。Karki补充说：“我们认为IRGB10蛋白可以作为一种”致命的打击“来破坏巨噬细胞中的细胞溶质细菌。”

当科学家使用高分辨率显微镜观察细菌细胞中IRGB10的分布时，他们收集了关于这种蛋白质的“致命命中”能力的更多细节。IRGB10在细菌细胞膜和细菌细胞内的其他位置积聚。由于作者观察到类似于鸟苷酸结合蛋白(另一组抗菌蛋白)的类似分布，他们想知道两种类型的蛋白质是否一起发挥作用。进一步的实验证实，IRGB10向细菌细胞膜的募集取决于这些鸟苷酸结合蛋白的活性。

科学家的工作模型是IRGB10和鸟苷酸结合蛋白共同作用，通过破坏外膜的完整性来协调细菌死亡。这释放了引发炎性体感应和破坏细菌细胞的分子。

随着时间的推移，对身体快速反应免疫系统的研究可以帮助科学家找到设计药物或疫苗以对抗细菌感染的新方法。炎性体活动的异常变化也与不同类型的自身免疫和炎性疾病有关。了解炎症小体如何感知细菌入侵者可能揭示出控制这些疾病发病的新方法。