Science：颠覆常规！细胞利用脂滴抵御病毒和细菌感染机制
来源：本站原创 2020-10-20 16:49
2020年10月20日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中，来自西班牙多家研究机构的研究人员描述了一种新的免疫防御机制。这种机制是由能够吸引和清除入侵病原体的细胞器---脂滴（lipid droplet）---协调的。相关研究结果发表在2020年10月16日的Science期刊上，论文标题为“Mammalian lipid droplets are
2020年10月20日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中，来自西班牙多家研究机构的研究人员描述了一种新的免疫防御机制。这种机制是由能够吸引和清除入侵病原体的细胞器---脂滴（lipid droplet）---协调的。相关研究结果发表在2020年10月16日的Science期刊上
，论文标题为“Mammalian lipid droplets are innate immune hubs integrating cell metabolism and host defense”。
脂滴是我们的细胞积累营养物的细胞器，这些营养物以脂肪的形式为细胞的功能发挥提供必要的能量。比如，脂滴为心脏的跳动、肝脏的代谢功能或肌肉的运动提供能量。论文共同通讯作者Albert Pol教授说，“脂滴就像我们细胞的储藏室，我们把以后要用的食物积累 在这里。这发生在所有真核细胞中，从酵母或昆虫到植物或哺乳动物。”
当病毒或细菌感染宿主细胞时，它们需要大量的营养物来增殖，并让它们达到脂滴。在这项新的研究中，这些研究人员发现，为了应对感染，脂滴将抗生素和抗病毒蛋白组装在一起而形成复合物，在这些复合物中，抗生素和抗病毒蛋白协同作用，对抗病原体并消灭它。 这是一种会在身体所有细胞中发挥作用的机制，而不仅仅是巨噬细胞等免疫系统细胞所特有的。在昆虫身上也观察到了这种防御策略，这说明了它在我们先天免疫进化过程中的重要性。
细胞先天免疫的关键
这些研究人员发现为了保护自己免受感染，细胞会在脂滴上放置大量的抗生素和抗病毒蛋白。通过比较了正常细胞和受感染细胞中脂滴的表面积，他们总共确定了400种候选蛋白，当与病原体接触时，它们将发挥脂滴的保护功能。论文共同通讯作者Marta Bosch解释说， “在这项研究中，我们着重关注其中的6种蛋白，我们证明它们在感染不同类型的细菌时保护宿主细胞。”
论文共同第一作者Miguel Sánchez-álvarez说，“这些抗生素和抗病毒蛋白集中在宿主细胞内的单个区室中，在那里，它们可以发挥协同作用，同时减少它们的毒性，并允许细胞的其余部分正常运作。”
此外，这项新的研究表明，这种策略可以产生广谱反应，也就是说，存在许多具有不同作用机制的抗生素和抗病毒蛋白。它还允许产生协作机制来攻击感染。这些作者解释说，“蛋白之间存在协同作用，例如，一个蛋白破坏病原体的膜，另一个蛋白破坏它的基因组物质 。”
Pol说，“在此之前，人们一直认为脂滴在感染过程中服务于病毒或细菌，然而，这项新的研究表明这个观点是错误的。鉴于对当前抗生素普遍存在的耐药性，这项研究揭示了一种重要的防御机制，可能可以用于开发新的治疗策略以阻止感染。”（生物谷 Bioon.com）
参考资料：
1.Marta Bosch et al. Mammalian lipid droplets are innate immune hubs integrating cell metabolism and host defense. Science, 2020, doi:10.1126/science.aay8085.
2.Douglas R. Green. Immiscible immunity. Science, 2020, doi:10.1126/science.abe7891.
3.Scientists discover a new mechanism for cellular defense against viral and bacterial infections
https://medicalxpress.com/news/2020-10-scientists-mechanism-cellular-defense-viral.html
图片来自Science, 2020, doi:10.1126/science.aay8085。
脂滴是我们的细胞积累营养物的细胞器，这些营养物以脂肪的形式为细胞的功能发挥提供必要的能量。比如，脂滴为心脏的跳动、肝脏的代谢功能或肌肉的运动提供能量。论文共同通讯作者Albert Pol教授说，“脂滴就像我们细胞的储藏室，我们把以后要用的食物积累 在这里。这发生在所有真核细胞中，从酵母或昆虫到植物或哺乳动物。”
当病毒或细菌感染宿主细胞时，它们需要大量的营养物来增殖，并让它们达到脂滴。在这项新的研究中，这些研究人员发现，为了应对感染，脂滴将抗生素和抗病毒蛋白组装在一起而形成复合物，在这些复合物中，抗生素和抗病毒蛋白协同作用，对抗病原体并消灭它。 这是一种会在身体所有细胞中发挥作用的机制，而不仅仅是巨噬细胞等免疫系统细胞所特有的。在昆虫身上也观察到了这种防御策略，这说明了它在我们先天免疫进化过程中的重要性。
细胞先天免疫的关键
这些研究人员发现为了保护自己免受感染，细胞会在脂滴上放置大量的抗生素和抗病毒蛋白。通过比较了正常细胞和受感染细胞中脂滴的表面积，他们总共确定了400种候选蛋白，当与病原体接触时，它们将发挥脂滴的保护功能。论文共同通讯作者Marta Bosch解释说， “在这项研究中，我们着重关注其中的6种蛋白，我们证明它们在感染不同类型的细菌时保护宿主细胞。”
论文共同第一作者Miguel Sánchez-álvarez说，“这些抗生素和抗病毒蛋白集中在宿主细胞内的单个区室中，在那里，它们可以发挥协同作用，同时减少它们的毒性，并允许细胞的其余部分正常运作。”
此外，这项新的研究表明，这种策略可以产生广谱反应，也就是说，存在许多具有不同作用机制的抗生素和抗病毒蛋白。它还允许产生协作机制来攻击感染。这些作者解释说，“蛋白之间存在协同作用，例如，一个蛋白破坏病原体的膜，另一个蛋白破坏它的基因组物质 。”
Pol说，“在此之前，人们一直认为脂滴在感染过程中服务于病毒或细菌，然而，这项新的研究表明这个观点是错误的。鉴于对当前抗生素普遍存在的耐药性，这项研究揭示了一种重要的防御机制，可能可以用于开发新的治疗策略以阻止感染。”（生物谷 Bioon.com）
参考资料：
1.Marta Bosch et al. Mammalian lipid droplets are innate immune hubs integrating cell metabolism and host defense. Science, 2020, doi:10.1126/science.aay8085.
2.Douglas R. Green. Immiscible immunity. Science, 2020, doi:10.1126/science.abe7891.
3.Scientists discover a new mechanism for cellular defense against viral and bacterial infections
https://medicalxpress.com/news/2020-10-scientists-mechanism-cellular-defense-viral.html
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