研究表明,,一些深海細(xì)菌細(xì)胞壁上的LPS非常特殊,,基本上是“透明的”,無法被人體細(xì)胞的功能識別受體識別,。 基里巴斯菲尼克斯群島保護區(qū)里的生物欣欣向榮,。 撰文 | 斯蒂芬妮·梅爾喬(Stephanie Melchor) 翻譯 | 趙歡 在微生物真正造成危害前,人體的免疫系統(tǒng)就必須提前識別出這些具有潛在威脅的對象,。在這個過程中,,細(xì)胞會根據(jù)一些常見的分子結(jié)構(gòu),找出具有特殊識別功能的受體,,以此大范圍地識別不同微生物的種類,。 其中一個標(biāo)志性結(jié)構(gòu)是脂多糖(LPS),它是眾多類型細(xì)菌的細(xì)胞壁都具有的一種長鏈糖,。許多研究人員認(rèn)為,,除了那些極少數(shù)專門演化出規(guī)避免疫檢測的病原體外,人體可以識別出任何一種微生物產(chǎn)生的LPS,。但一項新的研究表明,,一些深海細(xì)菌細(xì)胞壁上的LPS非常特殊,基本上是“透明的”,,無法被人體細(xì)胞的功能識別受體識別,。 2017年,一個科學(xué)團隊乘坐施密特海洋研究所(Schmidt Ocean Institute)的“??恕碧栄芯看巴锇退沟姆颇峥怂谷簫u保護區(qū)(PIPA,,亦稱為鳳凰群島保護區(qū)),。這片保護區(qū)位于太平洋中部,是地球上最大的海洋保護區(qū)之一,。作為基本上未受人類影響的生態(tài)系統(tǒng)之一,,研究人員深入研究了在海平面3000米以下收集到的細(xì)菌。他們在船上的實驗室里培養(yǎng)了50個菌株,,并將每個菌株暴露在裝有人體免疫細(xì)胞和小鼠免疫細(xì)胞的培養(yǎng)皿中,。這些免疫細(xì)胞只能識別出少數(shù)新菌種的LPS,過程與識別常見的大腸桿菌等細(xì)菌相同,。但是對于其他80%的深海細(xì)菌而言,,在人和小鼠的LPS檢測功能識別受體中,至少有一種無法將其正常識別,。 美國賓夕法尼亞大學(xué)的免疫學(xué)家桑妮·希恩(Sunny Shin,,并未參與這項研究)表示:“這篇論文讓人欣喜若狂”。她指出,,人們普遍認(rèn)為,,這些受體能識別任何一種外來分子結(jié)構(gòu),但是新的發(fā)現(xiàn)刷新了人們的認(rèn)知,。相反,,新研究表明,這些識別受體演化為只能檢測出本地的環(huán)境微生物,。 “當(dāng)然,,像去咖啡館這樣人類經(jīng)常會去的地方時,人體的免疫系統(tǒng)有必要識別出那里的每一種常見微生物,。”美國波士頓兒童醫(yī)院的免疫學(xué)家喬納森·卡根(Jonathan Kagan,,這項研究的合作者)表示,。但在人類無法接觸的環(huán)境中,人體免疫系統(tǒng)就不能檢測出生活在那些環(huán)境中的部分微生物了,。 難道這就意味著人類需要擔(dān)心深海微生物會摧毀人體的免疫系統(tǒng)嗎,?或許不用,。首先,,那些在深海寒冷、黑暗,、高鹽度的環(huán)境中繁衍生長的細(xì)菌,,一般無法在人類溫暖的機體內(nèi)存活,。此外,人體的免疫系統(tǒng)還有很多其他機制能識別出入侵細(xì)菌,。 這項研究的結(jié)果可能會引入到一些有趣的臨床研究中,。研究人員一直希望在疫苗中加入脂多糖,,以此幫助激活免疫系統(tǒng)。但它可能會引起非常強烈而危險的免疫反應(yīng),。盡管菲尼克斯群島的大多數(shù)深海細(xì)菌含有不會引起任何反應(yīng)的變種LPS,,但也有一些引起了一定程度的反應(yīng)??ǜ硎?,這些新的脂多糖分子可能被用作一個“調(diào)節(jié)盤”,讓癌癥疫苗研究人員微調(diào)免疫反應(yīng),,而不是直接讓免疫系統(tǒng)面對從0到10的大轉(zhuǎn)換,。 深海并不是免疫學(xué)通常會關(guān)注的環(huán)境??ǜ?、安娜·高蒂爾(Anna Gauthier,實驗室成員)和海洋生態(tài)學(xué)家蘭迪·羅特?fù)P(Randi Rotjan,,也是PIPA的聯(lián)合首席科學(xué)家)三人通過一系列獨特的合作模式共同推進了這項研究,。羅特?fù)P計劃了深海探險,她邀請高蒂爾收集沿途的深海細(xì)菌并鑒別這些細(xì)菌的屬種,。 羅特?fù)P提到,,研究人員計劃明年夏天到PIPA開展另一次跨學(xué)科考察,調(diào)查更有針對性的問題,,比如珊瑚等本土深海生物會對這些細(xì)菌作出什么反應(yīng),。對于是否會有驚喜出現(xiàn),團隊持開放的態(tài)度,。她補充說:“這就是基礎(chǔ)研究的美妙之處,,你永遠(yuǎn)不知道它會帶你走向哪里?!?/p> |
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