沙门氏菌干扰溶酶体的杀菌能力来对抗宿主细胞的免疫防御

摘 要:

沙门氏菌是一种胞内病原菌,也是一种重要的人兽共患传染病。研究发现,沙门氏菌被细胞吞噬后,能够分泌一种蛋白质阻止转运载体运送毒性酶至溶酶体,从而切断溶酶体的酶供给线。病原菌通过这种方法干扰机体细胞的防御功能,反而利用这些细菌获取营养。

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肠炎沙门氏菌(Salmonella enterica)是一种胞内病原菌,也是一种重要的人兽共患传染病,人主要通过食用污染了的食物或水源发病,导致胃肠炎和伤寒。

通常情况下,人体免疫系统对抗病原菌的方式之一是免疫细胞吞噬病原菌,然后溶酶体(lysosomes)释放毒性酶物质攻击并杀灭被吞噬的细菌

发表在2012年《科学》(Science)杂志上的一项研究,英国的科研人员深入研究了沙门氏菌是如何失活人体细胞的防御功能,结果显示沙门氏菌通过消耗溶酶体释放的这些毒性酶耐保护自身不被杀灭。

沙门氏菌液泡具有溶酶体的特性,但其中由甘露糖-6 -磷酸受体(mannose-6-phosphate receptors,MPRs)转运的水解酶(hydrolytic enzymes)含量却很少。

溶酶体需要人体细胞不断产生新的酶来维持其功能。转运载体将这些酶通过特定的通路被转运到溶酶体,到达目的地并脱离转运的酶后,这些转运载体再回去转运新的酶。

研究发现,沙门氏菌通过一种特定的方式干预转运载体再运送新的酶。沙门氏菌被细胞吞噬后,能够分泌一种蛋白质,这种蛋白质可以阻止转运载体运送毒性酶至溶酶体。这意味着,沙门氏菌能够有效地切断溶酶体的酶供给线。如此一来,溶酶体不但不能杀灭沙门氏菌,沙门氏菌反而可以将这种没有杀伤力的溶酶体作为营养供给。

这是一个非常有效的突破机体防御能力的方法,病原菌通过这种方法干扰机体细胞的防御功能,反而利用这些细菌获取营养。

现在的任务是从分子水平上深入研究沙门氏菌分泌的蛋白质干扰毒性酶运送载体的机制,并利用研究结果开发新的病原菌治疗药物或疫苗。

参考文献:

McGourty K, Thurston TL, Matthews SA, et al.Salmonella Inhibits Retrograde Trafficking of Mannose-6-Phosphate Receptors and Lysosome Function. Science, 2012,338 (6109): 963 DOI:10.1126/science.1227037

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