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Nature子刊:半乳凝素可直接对抗伪装细菌

2014.5.12

  科学家发现,我们的身体能产生一个蛋白质家族,它们能识别并杀死那些糖涂层非常类似于我们自身细胞的细菌。

  这些蛋白质称为半乳凝素(galectins),它们能够从各种各样的致病细菌中识别出糖类,并有可能被作为抗生素来治疗某些感染。相关研究结果发表在2014年5月11日的《Nature Chemical Biology》。

  美国埃默里大学医学院的研究人员,借助于一种载玻片,其上面涂有来自于细菌(这些细菌很多发现于肠内)的300多种不同多糖(在细胞表面发现的糖类),发现了这一现象。你可以将这种载玻片(称为微生物聚糖微阵列)看作一个衣柜,里面展示着肠道菌穿过的各种衣服。

  埃默里大学医学院生物化学系主任Richard D. Cummings教授指出:“许多微生物都用多糖覆盖自己,这些多糖与我们自身细胞的有点相似。因此,这就会限制细胞,使其不能很好地利用抗体来响应这些微生物。”

  为了避免自身免疫的攻击,我们的身体通常不会产生对抗我们自身细胞上分子的抗体。因此,这就给我们的免疫防御留下了可被细菌利用的不足之处。研究人员发现,这些不足之处有一些是通过半乳凝素弥补的。

  这一发现扩充了2010年发表于《Nature Medicine》的一项最初发现,描述了可识别并杀死表达人类血型B抗原的细菌的半乳凝素。

  埃默里大学的研究人员与斯克里普斯研究所(TSRI)的James C. Paulson博士实验室合作。共同第一作者是埃默里大学的Sean Stowell博士、博士后Connie Arthur以及TSRI的研究助理Ryan McBride。

  与抗体形成对照,半乳凝素可直接杀死细菌,而不需要堆在免疫系统的其他部分上。研究人员确定了几种可被半乳凝素靶定杀死的细菌(例如,假单胞菌、肺炎克雷伯菌、普罗维登斯菌和沙雷氏菌)。在某些情况下,只有一种给定细菌的某些菌株容易受到攻击,因为只有这些菌株携带有靶多糖。

  Cummings称:“这些研究为理解‘适应或免疫因素与先天或半乳凝素因子如何共同作用,以使机体抗击各种微生物的方式’开辟了新的途径。”

  此外,他称,基因芯片技术为我们提供了工具,来研究多糖结合抗体和半乳凝素群体。

  他指出:“这些研究使用微量血液(只是几滴),并指出多糖微阵列可替代以前的技术。使用这些工具,研究人员可以识别人类抗微生物多糖抗体的发育和年龄特异性差异,从而可以预测对疾病的易感性。”

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