新发现的细胞防御系统具有毒素分离海绵的功能

在人和动物细胞中发现了一种“诱饵”机制，以保护它们免受细菌等外来入侵者释放的潜在危险毒素的伤害。

纽约大学格罗斯曼医学院的科学家发现，暴露于细菌的细胞会释放出微小的，蛋白包裹的包裹，称为外泌体，它们像诱饵一样与细菌毒素结合，包括由MRSA(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌)产生的毒素。已对许多抗生素或白喉棒杆菌(引起高度传染性的白喉细菌)产生抗药性。

研究人员说，这种“吸收”毒素会中和其作用，并有助于保持细胞安全。如果任其自由移动，毒素通常会结合到细胞的外膜上，从而在这些膜上形成孔洞并杀死细胞。

这项新研究显示，3月4日在线发表在《自然》杂志上的文章表明，暴露于细菌的细胞会自行死亡，但只有存在吸收毒素的外泌体时才能存活。

研究人员说，他们的最新发现表明，这种细胞防御系统在包括人类在内的哺乳动物中很常见，并且可能有助于解释为什么多达五分之一的美国人的身体上存在基于社区的MRSA细菌，却很少，只有不超过1个。一万人死于感染。

研究共同资深研究员肯·卡德威尔(Ken Cadwell)博士说：“外来体的作用就像海绵，可在一段时间内阻止毒素攻击细胞，而没有被卡住的毒素则留在细胞膜上钻进去。”纽约大学朗格健康中心及其斯基伯研究所的副教授卡德威尔补充说：“这种防御机制还为其他广泛公认的免疫防御机制(例如细菌攻击性T细胞或抗体)腾出了时间，可以直接介入并抵抗感染。”用于生物分子医学。

卡德威尔说，许多携带疾病的病原体，例如细菌和病毒，最初都是针对细胞的外膜，因此纽约大学的研究小组计划调查是否存在类似的，类似“海绵状”的外泌体，并在其他感染中采取防御措施。

根据研究共同资深研究员维克托·J·托雷斯(Victor J. Torres)博士，纽约大学朗格尼分校简历斯塔尔微生物副教授，该研究小组的研究结果不仅增加了哺乳动物抵抗感染的知识，而且还提出了增强免疫系统的新策略。通过向体内注射类似囊泡的人工囊泡吸收毒素，或通过增加囊泡的产生来增强人体的防御能力。

纽约大学的研究人员基于他们以前的工作进行了最新的实验，这些工作显示了细菌毒素在感染过程中如何与细胞结合。一项较早的发现是一种称为ATG16L1的特定蛋白质始终存在于存活时间更长或感染后存活的细胞中。但是，缺少ATG16L1的细胞都死于感染。他们说，ATG16L1是一种已知的自噬蛋白，在包裹细胞废物的分子中起关键作用，因此可以将其分解和处置。研究人员说，外泌体在细胞外的作用会“镜像”这种自噬/ ATG16L1废物清除途径，在细胞内观察到。

对于这项新研究，研究人员通过注射从感染了相同细菌的小鼠体内提取的外来体来强化动物，从而将MRSA注入健康小鼠体内并使其寿命延长了两倍，使寿命延长了两倍。注射MRSA的正常小鼠全部死亡。

在小鼠和人类细胞的其他实验中，当外泌体的生成被化学和/或遗传阻断时，细胞全部死亡，向研究人员证明了这些外泌体在细胞存活中所起的关键作用。

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