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Science提醒身体怎么应对细菌的集体感应

2019-12-24 15:58:39  阅读:4679+ 作者:责任编辑NO。许安怡0216

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电子显微镜下的假单胞菌细菌。图片来自:MPIIB / Volker Brinkmann

众所周知,细菌感染并不会立刻导致疾病,只要在它们很多呈现时才会对身体构成要挟。

近来,宣布在《Science》上的一项研讨中,来自德国马克斯·普朗克感染生物学研讨所(MPIIB)的科学家们发现,人体具有一个特别受体,它尽管不能辨认细菌本身,但可以很好地监督细菌间的通讯,继续监测感染动态,当有很多细菌存在以至于分泌出被称为毒力因子的致病物质时,该受领会向宿主宣布调整免疫反响的信号。

细菌病原体与其宿主之间的彼此作用可以看作是一场“军备竞赛”,其间每个参与者不断地呼应来自同伴的进化战略。就咱们环境中的机遇性病原体而言,这一感染的要害门槛特别高:只要当以十分大的数量呈现和/或构成致病物质时,它们才干让人患病。

许多细菌会发生小分子来监督种群密度(丰度),然后调理其团体行为,这一进程称为集体感应。铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)便是这样一种细菌。咱们每个人都会与之常常触摸,由于它遍及在水管、洗手盆和其他相似的当地。但是,只要很多的假单胞菌才会导致严峻的疾病,它们经过构成致病物质来到达这一意图。这些致病物质使其能在宿主体内安身并构成危害。这种细菌很简单引起肺炎、创伤感染或菌血症和血液中毒,特别是对住院病人。这些疾病十分难医治,由于它们现已对立生素有很强的耐药性。

图片来自:Science

细菌怎么正确的挑选适宜的机遇发起进犯呢?研讨发现,它们经过称为“集体感应”的小分子彼此沟通。只要当假单胞菌到达相对满足的丰度时,它们才会发生引发疾病的物质和粘液分子,这些物质维护它们反抗抗生素和人体本身免疫系统的进犯。这关于细菌来说是有意义的,由于假如它们不需求粘液和毒力因子,那么发生这些物质只是意味着不必要的能量消耗。另一方面,对细菌而言,在发起实践进犯时,能量消耗是值得的,由于只要这样,他们才干成功感染宿主并将其用作繁殖地。

该研讨通讯作者、MPIIB免疫学系教授Stefan Kaufmann及其团队发现,咱们的身体细胞可以凭借芳烃受体(AhR)发现细菌之间的通讯。AhR可以检测集体感应分子,直接辨认色素冷静的细菌毒力因子,使体细胞可以检测细菌何时预备进犯。

图片来自:Science

该研讨榜首作者、牛津大学路德维希癌症研讨所的组长Pedro Moura-Alves解说说:“经过这种监测活动,人体可以在需求抵挡这些细菌侵袭的时分激活免疫系统。”

实践上,在细菌到达致病数量之前,该受体就现已在对它们进行监督了,假如检测到集体感应分子处于前期阶段,芳烃受体就会被按捺,然后阻挠免疫防护的过早发动。

Kaufmann说:“这对宿主来说是有利的,由于这样做可以节约能量,少数细菌并不会构成任何危害。只要在细菌到达临界数量时,免疫防护所需的能量才会会集起来。 这也有助于避免由免疫系统反响引起的顺便损害。”

因而,咱们的身体不只可以辨认细菌是不是真的存在,这些最新结果表明,它还在随时监控细菌的数量,以便对感染的不同阶段做出反响。

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