PNAS:細菌入侵細胞的新策略
日期:2014-08-22 09:22:49
綠膿桿菌(Pseudomonas aeruginosa)或稱銅綠色假單胞菌,是一種致病力較低但抗藥性強的桿菌。廣泛存在于自然界,是傷口感染較常見的一種細菌。能引起化膿性病變。感染后因膿汁和滲出液等病料呈綠色,故名。綠膿桿菌(P.aeruginosa)屬假單胞菌屬(pseudomonas),廣泛分布于自然界及正常人皮膚、腸道和呼吸道,是臨床上較常見的條件致病菌之一。
最近有研究發現,綠膿桿菌會將自己包進人類細胞膜中。德國佛萊堡大學BIOSS生物信號研究中心生物研究所II的Thorsten Eierhoff博士和Winfried Römer教授帶領的一個研究小組,發現了一種新的細菌入侵機制——綠膿桿菌利用細胞膜中的脂質,使其本身進入宿主細胞。
細菌表面的LecA蛋白,可結合特殊脂質分子(所謂的Gb脂質,存在于人類細胞的外膜)上的糖類。當細菌??康揭粋€細胞上時,細菌的LecA分子和宿主細胞膜的Gb3脂質會互鎖——就像一個拉鏈。以這種方式,細胞一步一步地將其自己包裹在細菌周圍,并將其運輸到細胞內部。Römer和Eierhoff在合成細胞膜以及人類肺細胞培養物中發現了這種新機制的證據。他們將相關研究結果發表在2014年8月18日的《PNAS》雜志。
綠膿桿菌在免疫系統較弱的人當中,可以引起嚴重的皮膚和肺部炎癥,特別是那些患有遺傳性疾病囊胞性纖維癥的人。當細菌進入人體細胞后,Gb3脂質結合LecA蛋白并使細胞膜彎曲。荷蘭瓦格寧根大學的Christian Fleck教授通過計算得出,這種結合足以將細菌包裹起來。他是這項研究的參與者。
之前,研究人員只熟悉細菌侵染的方法,包括操控宿主細胞內的信號。這項信號可控制肌動蛋白纖維——細胞的肌肉:這些纖維可使來自內部的細胞被膜彎曲,并形成膜泡,細菌被吸收進其中。
為了證明沒有肌動蛋白該過程一樣能運行,研究人員觀察了假單胞菌(Pseudomonas bacteria)對合成膜泡的影響。膜泡既不包含肌動蛋白,也不包含其他細胞組分,只有脂質Gb3。當離體膜停靠到表面上時,就在細菌周圍折疊和關閉。然而,只有當細菌產生LecA蛋白時,才會發生這個包裝過程。Eierhoff稱:“實驗結果表明,假單胞菌使用這種脂質拉鏈,使其自身進入細胞,而無需操控肌動蛋白。”
研究人員證明,LecA和Gb3對于細菌到人類肺細胞的入侵也非常重要:當這一對分子消失時,透過細胞的細菌數量減少了70%。這些研究結果使Römer的研究小組能夠發現一種潛在的藥物,來對抗綠膿桿菌。
上一篇: PNAS鑒別出侵襲性乳腺癌的生物標記物
下一篇: NEJM:深度測序讓致病突變無所遁形






