好時光: 除了免疫細胞,人體還另有抗病菌武器

2019-08-20 | 來源: 加西網 | 轉到微信 | 有0人參與評論 | 字體: 放大縮小 | 收藏 | 打印

意外發現：除了免疫細胞，人體還另有抗病菌武器

人體每時每刻都可能受到病菌的入侵，但病菌進入體內後會被稱為巨噬細胞的免疫細胞捕獲並吞噬，把它們“關進”吞噬體的隔室內，然後將活性氧（ROS）注入隔離室殺死病菌。但是許多細菌包括沙門氏菌和MRSA卻有辦法逃脫這種攻擊。

美國密歇根大學的Mary O'Riordan等科學家試圖發現殺死這些“超級細菌”的備用免疫細胞，結果意外發現，人體還有一個強大的病菌殺手，這就是被稱為細胞能量產生中心的線粒體（How mitochondria deploy a powerful punch against life-threatening bacteria. Cell Host & Microbe，Vol24（5）,2018,P625-636）。

線粒體(mitochondrion)是一種存在於大多數細胞中的由兩層膜包被的細胞器，是細胞中制造能量的結構，是細胞進行有氧呼吸的主要場所，被稱為"power house"。除了為細胞供能外，線粒體還參與諸如細胞分化、細胞信息傳遞和細胞凋亡等過程，並擁有調控細胞生長和細胞周期的能力。而ROS是殺死病菌的武器，也是線粒體生產細胞能量的副產物。研究人員發現，外來病菌入侵時，線粒體收到增加生產ROS的指令。因為ROS也會損害正常細胞，所以研究人員想知道在不傷害正常細胞的條件下“線粒體如何將ROS選擇性地傳遞給吞噬體？”。

研究人員利用熒光標簽和實時高分辨率成像技術來實時觀察免疫過程。他們在顯微鏡下用病菌感染一個細胞，並插入了一種在ROS存在下會發光的染料。結果受感染細胞中的線粒體開始發光，說明ROS大量產生。當巨噬細胞接觸到病菌時也開始發光。當巨噬細胞吞吃了病菌，ROS被遞送到吞噬體時，研究者看到一個發光的熱點。研究結果顯示，ROS是在微小的線粒體囊泡中傳遞。離開線粒體的參與，巨噬細胞無法殺死金黃色葡萄球菌等病菌。

O'Riordan說：“線粒體參與殺滅病菌的過程是：免疫細胞吞噬病菌，發送出信號，線粒體產生ROS，並將ROS送到吞噬小體，殺死病菌。”多倫多大學的細胞生物學家Greg Fairn認為，這一新發現的機制有助於研發新藥來對抗更強韌更具抗性的病菌。利用線粒體ROS來殺死病原體是很有潛力的新策略。

這個研究結果說明，線粒體的功能不僅僅是將食物中的營養轉化為生物能量以保障細胞的運轉，而且也是人體免疫系統的重要組成部分。而線粒體的功能與輔酶Q10息息相關。如果說線粒體是“引擎”，輔酶Q10就是“火花塞”，兩者缺一不可。人體輔酶Q10水平在青年時期達到最高點，此時人體免疫力最強。但是隨著年齡增加，輔酶Q10水平下降，導致中老年人的免疫能力下降，各種疾病頻發。所以中老年人應該保證攝入足夠的輔酶Q10,以增強抵御疾病的能力。

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