我們體內(nèi)的細(xì)胞有一種特殊的模式識(shí)別受體,當(dāng)它們識(shí)別出常見(jiàn)微生物的分子特征時(shí),就會(huì)激發(fā)免疫系統(tǒng)。這些常見(jiàn)微生物的分子結(jié)構(gòu)特征之一是脂多糖(LPS),這是一種錨定在革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁上的長(zhǎng)鏈糖。
脂多糖具有標(biāo)志性的特點(diǎn),以至于很多研究人員以為我們的身體可以識(shí)別任何微生物上的脂多糖。但近日發(fā)表在《科學(xué)·免疫學(xué)》雜志上一項(xiàng)新研究表明,有一些深海細(xì)菌的脂多糖是我們身體的模式識(shí)別受體無(wú)法識(shí)別的。
2017年,一群科學(xué)家搭乘施密特海洋研究所的法爾科號(hào)科考船,前往位于基里巴斯的菲尼克斯群島保護(hù)區(qū)(PIPA)——這是地球上最大的海洋保護(hù)區(qū)之一。
這里的生態(tài)系統(tǒng)幾乎從未被人類涉足過(guò)。為了進(jìn)行探索,研究人員在海面下3000米(近2英里)的深處收集了細(xì)菌。他們?cè)诳瓶即瑢?shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)了50種菌株,并將其與培養(yǎng)皿中的人類和小鼠免疫細(xì)胞接觸。免疫細(xì)胞識(shí)別出了一些新菌株上的脂多糖,并以它們處理大腸桿菌等更常見(jiàn)細(xì)菌的方式做出反應(yīng)。然而,80%的深海細(xì)菌卻完全無(wú)法被細(xì)胞上一種或兩種常見(jiàn)的探測(cè)脂多糖的模式識(shí)別受體識(shí)別。
賓夕法尼亞大學(xué)的免疫學(xué)家Sunny Shin說(shuō):“我認(rèn)為這篇論文非常令人興奮?!彼赋?,這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)與當(dāng)前主流認(rèn)知相悖,后者認(rèn)為模式識(shí)別受體可以識(shí)別任何外來(lái)分子。然而,這項(xiàng)新研究表明,這些模式識(shí)別受體演化出的特性是只能檢測(cè)出其所在環(huán)境中的微生物。
這是否意味著我們需要擔(dān)心深海微生物會(huì)破壞我們的免疫系統(tǒng)?估計(jì)不需要。一方面,這些能在寒冷又陰暗的深海高鹽環(huán)境中茁壯成長(zhǎng)的細(xì)菌,不見(jiàn)得能在我們溫暖的身體內(nèi)存活。而且免疫系統(tǒng)還有很多其他能感知細(xì)菌入侵的機(jī)制。
不過(guò),這項(xiàng)研究可能會(huì)帶來(lái)很有意思的臨床應(yīng)用。長(zhǎng)久以來(lái),研究人員一直考慮將脂多糖加入疫苗內(nèi),以幫助激發(fā)免疫系統(tǒng),但脂多糖會(huì)引起很強(qiáng)烈的免疫反應(yīng),具有一定的危險(xiǎn)性。雖然大多數(shù)深海細(xì)菌的脂多糖不會(huì)觸發(fā)人體免疫反應(yīng),但一些脂多糖變種還是會(huì)引起中度免疫反應(yīng)。Kagan說(shuō),這些新脂多糖分子可以有效地充當(dāng)調(diào)節(jié)器,幫助癌癥疫苗的研究人員更精細(xì)地調(diào)節(jié)免疫反應(yīng),而不只是在0和10的反應(yīng)程度之間切換。
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