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觀察我們的免疫細胞如何殺死細菌,開發(fā)提升“作戰(zhàn)力”的武器
更新時間:2019-05-09   點擊次數:2255次

為了殺死血液中的細菌,我們的免疫系統(tǒng)依賴于能夠在目標體內撬開致命漏洞的納米機器。倫敦大學學院的科學家們現在已經對這些納米機器進行了拍攝,發(fā)現了這個過程中的一個關鍵瓶頸,它有助于保護我們自己的細胞。

這項發(fā)表在《Nature Communications》上的研究為我們更好地了解免疫系統(tǒng)是如何殺死細菌,并保持我們自己的細胞完整。這可能指導開發(fā)利用免疫系統(tǒng)抵御細菌感染的新療法,以及重新調整免疫系統(tǒng)的用途以對抗體內其他liumang細胞的策略。

在早期的研究中,科學家們對活細菌攻擊的特征進行了成像,顯示免疫系統(tǒng)的反應導致“彈孔”散布在細菌的細胞膜上。這些洞非常小,直徑只有10納米——大約是人類頭發(fā)寬度的1/10000。

在這項研究中,研究人員利用一個模型細菌表面模擬了膜攻擊復合物(membrane attack complex,MAC)是如何形成這些致命洞的。通過跟蹤該過程的每一步,他們發(fā)現在每個洞開始形成后不久,進程就停止了,為身體自身的細胞提供了一個重印。

Edward Parsons博士(倫敦大學學院納米技術中心)解釋說:“這些納米機器似乎要等一會兒,讓它們潛在的受害者介入,以防它是人體自身的一個細胞而不是入侵的障礙物,然后再進行致命打擊。”

研究小組說,這個過程會暫停,因為鑿穿一個洞需要18份相同的蛋白質拷貝。初,只有一個拷貝可以插入細菌表面,之后,其他拷貝的蛋白質就會更快地插入。

膜攻擊復合物的個蛋白的插入,是殺滅過程中的瓶頸。奇怪的是,它正好與我們自身健康細胞上的成孔現象相吻合,從而使正常細胞不受損傷,” Bart Hoogenboom教授說。

為了以納米分辨率和每幀幾秒的速度拍攝免疫系統(tǒng),科學家們使用了原子力顯微鏡。這種顯微鏡利用一個超細的針來“感覺”而不是“看”表面的分子,類似于盲人閱讀盲文。針反復掃描表面,產生一個足夠快的刷新圖像,跟蹤免疫蛋白是如何聚集在一起并切入細菌表面的。

原文來源:Single-molecule kinetics of pore assembly by the membrane attack complex

(生物通:伍松)

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