Science首次發現！細胞竟然也有“潔癖”，能自產“洗滌劑”，讓細菌無處遁逃
現如今，各類殺菌清洗劑逐漸走進尋常百姓家，因去污快、使用方便備受人們的青睞。近日，霍華德休斯醫學研究所的科研人員發現，細胞像很多人一樣，竟然也會用“洗滌劑”來抵御細菌。
這是人類首次發現了人體細胞內具有“洗滌劑”功效的保護性蛋白。相關研究以A human apolipoprotein L with detergent-like activity kills intracellular pathogens為題發表在頂級期刊《Science》雜志。文章指出，科研人員發現了一種名為“ APOL3 ”蛋白質，可以通過溶解細菌膜阻止細胞感染，從而實現細胞自主免疫。
DOI:10.1126/science.abf8113
人體的免疫系統是由特化細胞組成的復雜網絡，它們就像一群“保鏢”，可以保護人體健康，抵御外來病原微生物，如各種細菌、病毒、寄生蟲等，甚至可以預防癌癥的形成。但當這些特化細胞被動員的同時，警報信號也會驚擾到正常細胞，身為正義的一方，面對外來入侵者，正常細胞固然不會坐以待斃，可它們到底是如何抵抗病原菌的呢？
眾所周知，沙門氏菌是一種常見的食源性致病菌，據統計在世界各國的種類細菌性食物中毒中，沙門氏菌引起的食物中毒常列榜首。而干擾素是時當機體感染病毒時, 宿主細胞通過抗病毒應答產生的一組結構類似、功能相近的低分子糖蛋白, 是抗病毒感染最重要的一種免疫因子。
沙門氏菌（綠色）等微生物感染人類細胞
因此，研究人員利用沙門氏菌菌株感染了人體內的非免疫細胞，發現警報信號“干擾素 γ（IFN-γ）”會促進非免疫細胞分泌一種蛋白質，以阻止沙門氏菌“接管”人體細胞，為了揭開這種蛋白質的神秘面紗，該研究團隊基于CRISPR-Cas9技術篩選了19000多種人類細胞基因，最終鎖定了“ APOL3 ”！
人載脂蛋白L3(APOL3)是一種關鍵的效應蛋白，遍布于人體的全身，其殺菌機理與清洗劑中的表面活性劑使油性污垢乳化類似，一部分被水吸引，一部分被油脂吸引。
APOL3的負染色電子顯微鏡檢查
當然，APOL3去除的不是衣物上的污垢，而是由脂質分子組成的細菌內膜，當 APOL3 靶向 IFN-γ激活細胞內的病原體時，APOL3會對細菌內膜 (IM) 造成致命的傷害。
研究指出，當APOL3與干擾素刺激基因 (ISG)編碼的蛋白質協同作用時，鳥苷酸結合蛋白 1 (GBP1)會擾亂外膜(OM)抗原的通透性屏障，使APOL3進入細菌內膜，并對細菌進行致命一擊。
APOL3通過外膜(OM)到達內膜(IM)
該研究的通訊作者之一John D. MacMicking博士表示：“整個除菌過程是高度選擇性的，APOL3 避開了細胞膜的主要成分膽固醇，而是針對細菌喜愛的獨特脂質。”
面對外來入侵者，免疫系統變得日漸強大，逐漸進化出了多種途徑抵御外敵，未來，期待這項研究會為人類細胞抵御感染提供新的見解。
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