免疫系统的“敌友”识别策略

      来自加州大学戴维斯分校的研究人员在新研究中揭示了，先天免疫系统是如何区别危险病原体和友好微生物的。就像窃贼入屋的方式一样，恶意细菌强行进入到细胞中，因而使得自己显出原形。而传感蛋白即刻检测到入侵，会触发报警，动员先天免疫反应。对于免疫的新认识会帮助研究人员找到治疗炎症性疾病的新靶点。这一研究论文发表在3月31日的《自然》（Nature）杂志上。
      免疫系统要执行许多困难的任务，包括区分细胞和微生物。机体内，尤其是消化道中存在有万亿的有益微生物，免疫系统也必须将它们与危险病原体区分开来。
      “微生物寄居在我们的身体中。实际上，人体内的细菌比细胞要多得多。一方面，免疫系统不能对这些有益微生物产生过度反应。另一方面，当病原体入侵时它必须做出敌对反应，”论文的资深作者、加州大学戴维斯分校医学微生物学和免疫学教授及研究副主席Andreas B?umler说。区别致病细菌和有益细菌的关键在于它们的目标存在差别。普通消化细菌满足于寄居在肠道中，而它们更具毒力的表亲则必须闯入细胞中才能生存。沙门氏菌通过激活一些酶，重排细胞骨架中的肌动蛋白而实现这一目的。幸运地是，细胞内蛋白可以感知这些活性酶，导致快速的免疫反应。
      在新研究中，研究人员在细胞系和动物模型中对一种沙门氏菌进行了研究，确定了先天免疫系统选择细菌进行攻击的机制。沙门氏菌利用一种像分子注射器一样的分泌系统，将诸如SopE等致病蛋白注入到细胞中。SopE激活人类GTPase酶RAC1和CDC42，破坏周围的肌动蛋白，使得细菌侵入。
      然而破门而入会引发一系列的后果。一种称作NOD1的蛋白，能感知活性GTPase酶，并识别它们的致病特性，发出警报，向RIP2等其他的蛋白发送信号，告知细胞处于危险之中。最终，这一信号传导到NF-κB蛋白，这一转录因子会指示基因组启动一种免疫反应，激活与炎症、中性粒细胞和其他免疫功能相关的基因。
      尽管此前人们猜测，GTPase激活可能触发了一种免疫反应攻击细菌。但在这项研究之前，没有人确定这一信号通路通向了NF-κB。这些研究结果有些令人感到惊讶，是因为此前研究人员对NOD1进行过深入的研究，这使得他们认为已没有可进一步揭示的秘密。没有人想到，它在向先天免疫系统发出细胞遭受攻击的警报上发挥如此重要的作用。
      这些研究结果有可能帮助研究人员找到对抗炎症性疾病的新靶点。例如，众所周知NF-κB与多种疾病，如炎症性肠病、关节炎、白血病以及其他一些疾病相关。通过了解激活炎症的信号通路，科学家们和临床医生可以开发出抑制它的方法。
      B?umler说：“因为宿主认为存在一种感染，这些信号通路有可能被错误激活。了解这些信号通路以及它们的激活机制，对于控制它们至关重要。”