好时光: 除了免疫细胞,人体还另有抗病菌武器

2019-08-20 | 来源: 加西网 | 转到微信 | 有0人参与评论 | 字体: 放大缩小 | 收藏 | 打印

意外发现：除了免疫细胞，人体还另有抗病菌武器

人体每时每刻都可能受到病菌的入侵，但病菌进入体内后会被称为巨噬细胞的免疫细胞捕获并吞噬，把它们“关进”吞噬体的隔室内，然后将活性氧（ROS）注入隔离室杀死病菌。但是许多细菌包括沙门氏菌和MRSA却有办法逃脱这种攻击。

美国密歇根大学的Mary O'Riordan等科学家试图发现杀死这些“超级细菌”的备用免疫细胞，结果意外发现，人体还有一个强大的病菌杀手，这就是被称为细胞能量产生中心的线粒体（How mitochondria deploy a powerful punch against life-threatening bacteria. Cell Host & Microbe，Vol24（5）,2018,P625-636）。

线粒体(mitochondrion)是一种存在于大多数细胞中的由两层膜包被的细胞器，是细胞中制造能量的结构，是细胞进行有氧呼吸的主要场所，被称为"power house"。除了为细胞供能外，线粒体还参与诸如细胞分化、细胞信息传递和细胞凋亡等过程，并拥有调控细胞生长和细胞周期的能力。而ROS是杀死病菌的武器，也是线粒体生产细胞能量的副产物。研究人员发现，外来病菌入侵时，线粒体收到增加生产ROS的指令。因为ROS也会损害正常细胞，所以研究人员想知道在不伤害正常细胞的条件下“线粒体如何将ROS选择性地传递给吞噬体？”。

研究人员利用荧光标签和实时高分辨率成像技术来实时观察免疫过程。他们在显微镜下用病菌感染一个细胞，并插入了一种在ROS存在下会发光的染料。结果受感染细胞中的线粒体开始发光，说明ROS大量产生。当巨噬细胞接触到病菌时也开始发光。当巨噬细胞吞吃了病菌，ROS被递送到吞噬体时，研究者看到一个发光的热点。研究结果显示，ROS是在微小的线粒体囊泡中传递。离开线粒体的参与，巨噬细胞无法杀死金黄色葡萄球菌等病菌。

O'Riordan说：“线粒体参与杀灭病菌的过程是：免疫细胞吞噬病菌，发送出信号，线粒体产生ROS，并将ROS送到吞噬小体，杀死病菌。”多伦多大学的细胞生物学家Greg Fairn认为，这一新发现的机制有助于研发新药来对抗更强韧更具抗性的病菌。利用线粒体ROS来杀死病原体是很有潜力的新策略。

这个研究结果说明，线粒体的功能不仅仅是将食物中的营养转化为生物能量以保障细胞的运转，而且也是人体免疫系统的重要组成部分。而线粒体的功能与辅酶Q10息息相关。如果说线粒体是“引擎”，辅酶Q10就是“火花塞”，两者缺一不可。人体辅酶Q10水平在青年时期达到最高点，此时人体免疫力最强。但是随着年龄增加，辅酶Q10水平下降，导致中老年人的免疫能力下降，各种疾病频发。所以中老年人应该保证摄入足够的辅酶Q10,以增强抵御疾病的能力。

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