Science:抵抗細(xì)菌侵犯的神器??皮膚下的脂肪細(xì)胞

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中生物 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

就皮膚感染而言,健康和強(qiáng)大的免疫應(yīng)答很大程度上可能取決于存在于皮膚下的是什么。在發(fā)表于2015年1月2日《科學(xué)》(Science)雜志上的一篇新研究論文中,來自加州大學(xué)圣地亞哥醫(yī)學(xué)院的研究人員報道了一項(xiàng)驚人的研究發(fā)現(xiàn):皮膚下的脂肪細(xì)胞幫助保護(hù)了我們免受細(xì)菌侵犯。

加州大學(xué)圣地亞哥醫(yī)學(xué)院皮膚病學(xué)教授及主任RichardGallo博士,以及同事們揭示出了皮膚脂肪細(xì)胞從前未知的功能:它們生成了一些抗菌肽(AntimicrobialPeptide)來幫助抵御入侵的細(xì)菌和其他病原體。

Gallo說:“過去人們認(rèn)為,一旦皮膚屏障遭到破壞,就由中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞一類的循環(huán)(白)血細(xì)胞負(fù)全責(zé)來保護(hù)我們防止敗血癥。”

“但將這些細(xì)胞招募到損傷部位需要時間。我們現(xiàn)在證實(shí),脂肪干細(xì)胞負(fù)責(zé)保護(hù)了我們。這完全出人意料。此前人們并不知道,脂肪細(xì)胞能夠產(chǎn)生抗菌肽,更不要說它們生成的抗菌肽幾乎和中性粒細(xì)胞一樣多!

人體對微生物感染的防御是復(fù)雜、且多層次的,涉及許多的細(xì)胞類型,以出現(xiàn)中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞吞噬病原體作為終結(jié)。

但在這些循環(huán)白血細(xì)胞到達(dá)現(xiàn)場之前,機(jī)體需要速發(fā)性免疫反應(yīng)來對抗許多微生物發(fā)生快速增殖。這項(xiàng)工作通常是由位于感染區(qū)域中的上皮細(xì)胞、肥大細(xì)胞和白細(xì)胞來完成。

金黃色葡萄球菌是一種常見菌,是人類皮膚和軟組織感染的主要原因。抗藥性金黃色葡萄球菌的出現(xiàn)是全世界的一個重大臨床醫(yī)學(xué)問題。

Gallo實(shí)驗(yàn)室此前發(fā)布的一些研究工作,觀察發(fā)現(xiàn)了在皮膚的脂肪層中存在著金黃色葡萄球菌,因此研究人員想看看皮下脂肪是否在防止皮膚感染中發(fā)揮了作用。

論文的第一作者張凌(LingZhang,音譯)博士將小鼠暴露于金黃色葡萄球菌之下,在數(shù)小時內(nèi)檢測到了感染位點(diǎn)脂肪細(xì)胞的數(shù)量和大小均顯著增高。更重要的是,這些脂肪細(xì)胞生成了高水平的稱作為CAMP的一種抗菌肽(AMP)。抗菌肽是先天免疫反應(yīng)利用來直接殺死入侵細(xì)菌、病毒、真菌和其他病原體的一類分子。

Gallo說:“抗菌肽是我們對抗感染的第一道天然防線(延伸閱讀:Science醫(yī)學(xué):抗感染的新途徑)。它們在進(jìn)化上相當(dāng)古老,所有生物體均利用它們來保護(hù)自身。”

“但人們也日益清楚地認(rèn)識到,在人體中抗菌肽尤其是CAMP的存在是一把雙刃劍。CAMP過少,人們會頻繁遭受感染。最好的例子就是特應(yīng)性濕疹(一種反復(fù)發(fā)作的、瘙癢性皮膚。。這些患者頻繁經(jīng)受葡萄球菌和病毒感染。但太多的CAMP也是壞事。有證據(jù)表明,過量的CAMP可以驅(qū)動自身免疫性疾病和其他一些炎癥疾病,如紅斑狼瘡、銀屑病和紅斑痤瘡。”

通過在無法有效生成脂肪細(xì)胞或脂肪細(xì)胞通常無法表達(dá)充足抗菌肽,尤其是CAMP的小鼠中分析金黃色葡萄球菌感染,科學(xué)家們證實(shí)了他們的研究結(jié)果。他們發(fā)現(xiàn)在所有情況下,小鼠都會經(jīng)受更頻繁和嚴(yán)重的感染。

進(jìn)一步的測試證實(shí),脂肪細(xì)胞也可生成抗菌肽,表明在嚙齒類動物和人體中的這一免疫反應(yīng)相似。有趣的是,相比體重正常的受試者,肥胖受試者的血液中具有更多的CAMP。

Gallo說,這些研究發(fā)現(xiàn)的潛在臨床應(yīng)用還需要進(jìn)一步的研究確認(rèn)。

“肥胖或胰島素抵抗可以導(dǎo)致成熟脂肪細(xì)胞抗菌肽生成缺陷,使得對感染更加敏感,但太多的抗菌肽會引發(fā)不健康的炎癥反應(yīng)!

“我們現(xiàn)在知道了免疫反應(yīng)謎題的這部分是關(guān)鍵。它為研究開啟了一些奇妙的新選擇。例如,當(dāng)前設(shè)計用于糖尿病患者的一些藥物,可能會讓需要增強(qiáng)這方面免疫的其他人獲益。相反,這些研究發(fā)現(xiàn)或許還可以幫助研究人員了解與肥胖相關(guān)的疾病,并開發(fā)出一些優(yōu)化醫(yī)療的新策略!


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