Septin蛋白被用作細(xì)胞來(lái)識(shí)別、監(jiān)禁和殺死“超級(jí)細(xì)菌”志賀氏菌

由倫敦衛(wèi)生與熱帶醫(yī)學(xué)學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)利用最先進(jìn)的技術(shù)對(duì)人體細(xì)胞進(jìn)行成像，研究單個(gè)細(xì)菌細(xì)胞水平的感染情況，找到了塞普汀帶走志賀囚犯的最有力證據(jù)。

至關(guān)重要的是，它首次揭示了這些蛋白質(zhì)可以檢測(cè)細(xì)菌分裂的位置，并通過(guò)在細(xì)菌周圍形成籠狀結(jié)構(gòu)來(lái)防止細(xì)菌分裂。

抗生素耐藥性是全球健康面臨的最大威脅之一。除了需要開(kāi)發(fā)新藥(如抗生素)外，控制細(xì)菌感染的新方法也非常重要。志賀氏菌是一種人類腸道病原體，在全球范圍內(nèi)感染超過(guò)1.5億人，每年導(dǎo)致多達(dá)50萬(wàn)人死亡。由于耐藥菌株不斷增多，志賀菌是世界衛(wèi)生組織優(yōu)先考慮的“超級(jí)細(xì)菌”之一。

研究團(tuán)隊(duì)表示，盡管septin是限制志賀氏菌的強(qiáng)大而自然的機(jī)制，但未來(lái)的工作需要確定如何利用septin生物學(xué)來(lái)治療志賀氏菌。希望這些新發(fā)現(xiàn)可以帶來(lái)一種新的方法來(lái)增強(qiáng)人體免疫系統(tǒng)，治療各種細(xì)菌感染。

第一作者，倫敦衛(wèi)生和熱帶醫(yī)學(xué)學(xué)院的Serge Mostowy教授說(shuō)：“我們正在積極努力為人類健康應(yīng)用設(shè)計(jì)這一發(fā)現(xiàn)。如果我們能使用藥物來(lái)促進(jìn)塞普丁籠，我們就有了預(yù)防感染的新方法?！?

2010年，研究人員首次觀察到七肽籠可以捕獲志賀氏菌，這為防止細(xì)菌在體內(nèi)傳播的新方法開(kāi)辟了誘人的前景。然而，細(xì)胞如何識(shí)別志賀氏菌的捕獲以及捕獲細(xì)菌的命運(yùn)大多未知。

該報(bào)告的合著者新浪克羅科夫斯基(Sina Krokowski)說(shuō)：“對(duì)于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)來(lái)說(shuō)，細(xì)胞如何識(shí)別細(xì)菌是一個(gè)深入研究的課題。如果septins可以用來(lái)治療人類，這個(gè)信息至關(guān)重要。”

令人興奮的是，研究小組發(fā)現(xiàn)septin cage似乎能夠識(shí)別活躍的分裂細(xì)菌，無(wú)論它是否具有抗菌作用。此外，利用高分辨率顯微鏡和最先進(jìn)的攝像頭，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，一旦被包裹在“隔離籠”中，93%的細(xì)菌會(huì)再次分裂，因?yàn)樗鼈兊哪繕?biāo)是自噬，這是一個(gè)“自我進(jìn)食”的細(xì)胞過(guò)程。提供籠子抗菌的明確證據(jù)。

Mostowy教授說(shuō)：“超級(jí)細(xì)菌的崛起是我們面臨的最大的全球健康挑戰(zhàn)之一。解決抗生素耐藥性的新藥至關(guān)重要，但它們價(jià)格昂貴，很可能會(huì)遇到耐藥性。因此，我們還必須考慮其他藥物。一種控制細(xì)菌感染的新方法。

“通過(guò)應(yīng)用僅在過(guò)去幾年才出現(xiàn)的尖端顯微鏡技術(shù)來(lái)研究對(duì)志賀氏菌的細(xì)胞免疫反應(yīng)，我們現(xiàn)在有了明確的證據(jù)，證明septin可以成為對(duì)抗AMR的新的‘天然’武器。值得注意的是，這些蛋白質(zhì)充當(dāng)宿主細(xì)胞的“傳感器”，以識(shí)別活躍的分裂細(xì)菌、引起疾病的確切細(xì)菌群體和陷阱。除了志賀氏菌，這也可能適用于多種侵襲性細(xì)菌病原體，如假單胞菌和葡萄球菌。

作者承認(rèn)這項(xiàng)研究的局限性，包括一些細(xì)菌進(jìn)化以避免籠子關(guān)閉的可能性，以及在將其應(yīng)用于人體之前進(jìn)行體內(nèi)研究的必要性。

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