微生物谋杀之谜解决了

称为“杀手细胞”的免疫细胞靶向侵入人体细胞的细菌，但他们如何有效地做到这一点呢?细菌可以迅速产生对抗生素的抵抗力，但似乎它们并不那么容易逃避杀伤细胞。这使得研究人员开始对寻找杀伤细胞用于破坏细菌入侵者的确切机制感兴趣。

虽然杀手细胞可以引发细菌死亡的一种方法是通过造成氧化损伤，但尚未完全理解杀伤细胞如何在没有氧气的环境中破坏细菌。

现在，研究人员第一次在杀灭微生物的行为中发现杀手细胞，观察它们，因为它们系统地杀死了三种微生物：大肠杆菌和引起李斯特菌感染和结核病的细菌。无论环境是否含氧，该过程都会造成细菌细胞死亡。

他们在Cell上发表的研究结果显示杀手细胞有条不紊地行动，将致命的酶射入细菌中，以“编程”完整的内部分解和细胞死亡。

来自波士顿儿童医院，Wistar研究所和密歇根大学(UM)的研究人员使用同样系统的方法进行研究。

“我们采取了三种非常不同的细菌 - 看看哪些蛋白质被杀伤细胞破坏 - 我们测量了它们受到攻击之前，期间和之后的蛋白质水平，”波士顿儿童蜂窝计划博士，医学博士Judy Lieberman说。和分子医学(PCMM)，他是该研究的共同高级作者。

蛋白质对生命至关重要，因为它们指导细菌需要生存的营养物质和细胞机器的生产。

“每种细菌菌株都有大约3,000种蛋白质，我们看到 - 在所有三种细菌中 - 大约5%到10%的蛋白质被杀死细胞的死亡诱导酶(称为颗粒酶B)削减，”利伯曼说。“如果你列出了细菌绝对需要存活的蛋白质清单，这将是一个很小的清单 - 有趣的是，这似乎与颗粒酶B的命中清单相同。”

比抗生素更致命

为了传递颗粒酶B的致命一击，杀手细胞寻找身体细胞表面的表面标记，这可能表明细菌入侵者已经在细胞内停留。然后杀伤细胞锁定在受感染的细胞上并使用酶在细胞表面形成一个小孔，通过它们注射粒酶B.一旦粒酶B进入细胞，它就会进入入侵细菌并基本上破坏细胞的关键蛋白质生存以及它的核糖体，实际上是蛋白质的细菌细胞机器。

“细菌的核糖体会崩溃并停止运作，”哈佛医学院儿科学教授利伯曼说。

就好像细菌的内部生命工厂不仅失去了它需要制造的部件的蓝图，而且还遭受了其装配线的灾难性机械故障。

“通过发现杀灭细胞的细菌蛋白质，'我们已经确定了可能为新一类抗菌药物铺平道路的潜在治疗靶点，”利伯曼建议道。

“我们现在面临巨大的抗生素耐药性危机，因为大多数治疗结核病或李斯特菌等疾病的药物或大肠杆菌等病原体无效，”来自密歇根大学的研究的共同资深作者Sriram Chandrasekaran博士说。 ，在新闻稿中。“因此，我们非常需要弄清楚免疫系统是如何发挥作用的。我们希望设计一种以类似方式追踪细菌的药物。”

重要的是，无论研究人员将细菌暴露于颗粒酶B多少次，细菌都不会对其致命攻击产生抵抗力。细菌可以存活的唯一方法就是伪装自己，这样杀手细胞就不会“看到”它们并将颗粒酶B注入其中。

利伯曼正在寻找细菌可能逃避杀伤细胞的具体机制。她还在研究类似的“死亡途径”如何在真菌和寄生虫中起作用，例如导致疟疾的那些。