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中国科学家揭示病原菌攻击宿主细胞新机制—新

发布时间:2017-12-04 阅读:

  中国科学家揭示病原细菌攻击宿主细胞的新机制 - 新闻 - 科学网

  创伤弧菌(Vibrio vulnificus)是一种致使人类谈论细菌变色的致病菌,俗称人类细菌。如不小心拿来海鲜,创伤弧菌可能趁虚而入,很快导致败血症,组织坏死,死亡率极高。浙江大学生命科学研究院朱永群教授团队近日发现,这类病原体发作后,毒素的分泌将有针对性地冻结宿主细胞信号通路,使细胞不能移动甚至分散。

  相关结果10月27日发表在“科学”杂志上的这篇论文,促进了对致病机理的深入了解,并有助于开发针对创伤弧菌和霍乱弧菌的新型抗菌药物。

  记者了解到,这项研究不仅促进了人类对致命细菌发病机制的深入认识,也加深了对宿主细胞信号通路的认识。

  据悉,创伤弧菌,霍乱弧菌等病原体会分泌一类MARTX毒素,这些毒素由4000多个氨基酸残基组成,它通过细胞质膜将其自身切成短效小因子进入细胞质中,RID是其中之一,在MARTX毒素家族中广泛存在。

  朱永群小组的一项研究指出,RID在细胞中的作用是锁定和冻结Rac1。 Rac1通常在细胞膜和细胞质之间循环,作为参与肌动蛋白细胞骨架信号调节的关键信号分子。正如人类有骨骼运动一样,肌动蛋白细胞骨架不仅支持细胞的形状,而且为其功能如迁移和变形提供了基础。另外,Rac1也参与细胞产生抗菌氧自由基。

  在RID专门识别Rac1之后,它被修改。改性的Rac1已经改变了,有一些更长的脂肪链。这些链不仅将Rac1固定在细胞膜上,还阻断了Rac1的重要功能区,阻断了其上游和下游的信号传导。因此,关键信号分子Rac1作为RID的一个指向,结合手和脚,不能调节肌动蛋白细胞骨架信号通路,从而破坏宿主细胞的结构和功能。

  记者了解到,作为最重要的天然免疫细胞之一,巨噬细胞广泛存在于我们体内,它们原本伸展身体,灵活追逐吞噬细菌,释放出抗菌氧自由基。但一旦它们被MARTX毒素效应因子RID所取代,它们就会变成圆形,无用的球。为细菌进一步侵入人体开辟了通道。

  在感染实验中,朱永群小组明确证实,RID有效抑制Rac1调控的巨噬细胞的免疫吞噬,细胞迁移和抗菌氧自由基的产生。这是抵抗宿主免疫防御的创伤弧菌和霍乱弧菌的重要杀手。

  75%感染创伤弧菌的患者在48小时内死亡,目前抗创治疗创伤弧菌的效果不是很理想。同时,霍乱弧菌等病原体也越来越具有抵抗力。在研究中,我们发现缺乏RID基因的创伤弧菌完全不能杀死感染的小鼠,表明RID对于创伤弧菌的致病性至关重要。这一发现将有助于我们制定有效的副溶血性弧菌和霍乱弧菌等致病菌的新型抗菌药物。朱永群说。

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