Sci Immunol:免疫系统里的“叛徒”——结核菌如何“策反”机体的防御部队?


全球每年有150万人死于结核病,这一数字已经持续了数十年。尽管科学家与结核分枝杆菌的斗争已超过一个世纪,但这种狡猾的细菌依然稳坐“最致命细菌感染”的宝座。它究竟有何过人之处?日前,一篇发表在国际杂志Science Immunology上题为“Mycobacterial α-glucans hijack dectin-1 to facilitate intracellular bacterial survival”的研究报告中,来自伦敦弗朗西斯·克里克研究所等机构的科学家们通过研究发现,结核菌竟然能“策反”人体免疫系统中的一员大将—Dectin-1受体,让它从保卫者变成“内鬼”。 研究者表示,结核病是世界范围内的主要杀手,但我们对其感染机制的了解仍非常有限。我们发现结核分枝杆菌劫持宿主免疫的新机制,是理解结核易感性的关键一步。Dectin-1受体在免疫系统中本是一位“抗真菌卫士”,当真菌入侵时,它能迅速识别并启动防御程序,召集免疫细胞清除威胁。然而,结核分枝杆菌上演了一场精彩的“身份盗用”。 研究人员发现,这种细菌能产生一种独特的分支α-葡聚糖分子,以此作为“假身份证”激活Dectin-1受体。研究者指出,Dectin-1本是机体防御真菌感染的关键部分,但我们证明它对MTB感染有害,实际上促进了细菌生存。” 当Dectin-1被“策反”后,巨噬细胞—本该吞噬消灭细菌的免疫细胞—反而变成了结核菌的“豪华庇护所”。为了验证这一发现,研究人员进行了一系列精妙实验,他们比较了正常小鼠与缺乏Dectin-1受体的小鼠对结核分枝杆菌的抵抗能力。结果令人振奋:缺少Dectin-1的小鼠表现出更强的抵抗力,肺部细菌负荷显著降低,炎症细胞因子减少,中性粒细胞和巨噬细胞等髓系细胞的浸润也大幅下降。在细胞水平上,来自Dectin-1缺陷小鼠的巨噬细胞内,结核菌的生存能力明显减弱。研究者解释道,这就像拆除了细菌的“内部通讯系统”,没有Dectin-1的信号干扰,免疫细胞能更有效地处理入侵者。 分子侦探:追踪“内鬼”的联络方式 研究人员运用活性纯化技术和核磁共振波谱法,扮演了分子侦探的角色。他们最终锁定了结核菌用于“策反”Dectin-1的分子武器—分支α-葡聚糖。这种独特的葡聚糖结构是激活Dectin-1所必需的。一旦被识别,Dectin-1就会向巨噬细胞发送错误指令,改变吞噬体的成熟过程,并干扰自噬标记物的关联。换言之,结核菌用这个分子“钥匙”打开了免疫系统的后门,然后堂而皇之地住了进去。 从实验室到牧场:潜在的农业应用 这项发现的意义远不止于人类医学,研究人员指出了另一个潜在应用方向:“这一发现是第一步—它打开了令人兴奋的新前景,例如,如果我们能敲除牛体内的这种受体,可能会使它们对感染更具抵抗力。牛结核病是全球畜牧业面临的重大挑战,不仅造成经济损失,还是人畜共患感染的重要来源。通过基因编辑技术降低牲畜对结核病的易感性,可能成为未来农业健康的重要保障。 治疗新思路:阻断“叛变”通道 当前结核病治疗面临多重挑战,包括耐药性菌株的出现和漫长复杂的治疗方案,这项研究为开发新疗法提供了全新思路。如果能设计出阻断α-葡聚糖与Dectin-1结合的药物,或者调节这一信号通路,就可能剥夺结核菌在人体内的生存优势。传统上认为激活免疫受体总是有益的,但这项研究告诉我们,在特定情况下,某些受体的激活反而对病原体有利,这改变了我们看待宿主-病原体相互作用的方式。 Dectin-1缺陷型小鼠对分枝杆菌感染具有抵抗力 免疫系统的“双刃剑” 这一发现也揭示了免疫系统复杂而微妙的一面—同样的防御机制,在不同情境下可能产生截然相反的效果。Dectin-1受体在真菌感染中是可靠的卫士,但在结核菌面前却成了易被利用的弱点。这种“角色冲突”在免疫系统中并不罕见,它反映了病原体与宿主之间亿万年的进化博弈。了解这些细微差别对于开发精准免疫疗法至关重要,我们不能简单地增强或抑制免疫系统,而需要更精确地调节特定通路在特定情境下的活性。 下一步,研究人员计划进一步探索Dectin-1信号通路在结核病发展中的详细机制,并寻找干预这一过程的安全有效方法。每个重大突破都始于对基本生物学过程的新理解,研究人员对结核菌如何操纵免疫系统了解得越多,就越有能力设计出智胜它的策略。在全球科学家的共同努力下,这场持续百年的“人菌大战”或许终将迎来转机。而这项关于免疫受体“叛变”的发现,可能正是扭转战局的关键情报。(生物谷Bioon.com) 参考文献: SHOTA TORIGOE,SUMAYAH SALIE,ROANNE KEETON, et al.Mycobacterial α-glucans hijack dectin-1 to facilitate intracellular bacterial survival,Science Immunology(2026) doi:10.1126/sciimmunol.adw0732