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观察我们的免疫细胞如何杀死细菌,开发提升“作战力”的武器
发布时间:2019-05-09   点击次数:997次

为了杀死血液中的细菌,我们的免疫系统依赖于能够在目标体内撬开致命漏洞的纳米机器。伦敦大学学院的科学家们现在已经对这些纳米机器进行了拍摄,发现了这个过程中的一个关键瓶颈,它有助于保护我们自己的细胞。

这项发表在《Nature Communications》上的研究为我们更好地了解免疫系统是如何杀死细菌,并保持我们自己的细胞完整。这可能指导开发利用免疫系统抵御细菌感染的新疗法,以及重新调整免疫系统的用途以对抗体内其他liumang细胞的策略。

在早期的研究中,科学家们对活细菌攻击的特征进行了成像,显示免疫系统的反应导致“弹孔”散布在细菌的细胞膜上。这些洞非常小,直径只有10纳米——大约是人类头发宽度的1/10000。

在这项研究中,研究人员利用一个模型细菌表面模拟了膜攻击复合物(membrane attack complex,MAC)是如何形成这些致命洞的。通过跟踪该过程的每一步,他们发现在每个洞开始形成后不久,进程就停止了,为身体自身的细胞提供了一个重印。

Edward Parsons博士(伦敦大学学院纳米技术中心)解释说:“这些纳米机器似乎要等一会儿,让它们潜在的受害者介入,以防它是人体自身的一个细胞而不是入侵的障碍物,然后再进行致命打击。”

研究小组说,这个过程会暂停,因为凿穿一个洞需要18份相同的蛋白质拷贝。初,只有一个拷贝可以插入细菌表面,之后,其他拷贝的蛋白质就会更快地插入。

膜攻击复合物的个蛋白的插入,是杀灭过程中的瓶颈。奇怪的是,它正好与我们自身健康细胞上的成孔现象相吻合,从而使正常细胞不受损伤,” Bart Hoogenboom教授说。

为了以纳米分辨率和每帧几秒的速度拍摄免疫系统,科学家们使用了原子力显微镜。这种显微镜利用一个超细的针来“感觉”而不是“看”表面的分子,类似于盲人阅读盲文。针反复扫描表面,产生一个足够快的刷新图像,跟踪免疫蛋白是如何聚集在一起并切入细菌表面的。

原文来源:Single-molecule kinetics of pore assembly by the membrane attack complex

(生物通:伍松)

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