類鼻疽伯克霍爾德氏菌是土壤中的一種細(xì)菌,可引起類鼻疽,這是一種發(fā)病率和死亡率都很高的熱帶疾病。最近,新加坡國立大學(xué)永潞齡醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn),伯克霍爾德菌感染會引發(fā)一系列事件,激發(fā)宿主的免疫系統(tǒng)并導(dǎo)致受感染的細(xì)胞自我毀滅。這項(xiàng)工作于 6 月 22 日發(fā)表在著名的《美國國家科學(xué)院院刊》上。
當(dāng)類鼻疽伯克霍爾德菌感染細(xì)胞時(shí),可使被感染的細(xì)胞與周圍的其他細(xì)胞融合,形成具有許多細(xì)胞核的巨細(xì)胞。來自生物化學(xué)系和 NUSMed 傳染病項(xiàng)目的 Joanne Wei-Kay Ku 博士和 Gan Yunn Hwen 副教授以及他們的合著者發(fā)現(xiàn),這種細(xì)胞融合事件刺激了 1 型干擾素 (IFN) 信號通路,調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)以對抗入侵的病原體,如細(xì)菌和病毒。
有趣的是,細(xì)胞融合而非細(xì)菌感染是免疫系統(tǒng)的觸發(fā)因素,因?yàn)楫?dāng)通過添加化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)細(xì)胞融合時(shí),1 型 IFN 信號通路也會受到刺激。研究人員發(fā)現(xiàn)巨細(xì)胞的行為與正常細(xì)胞不同。首先,他們開始分裂但無法完成這個(gè)過程。其次,巨細(xì)胞中的DNA被破壞,使其更加不穩(wěn)定(容易發(fā)生突變等變化)。這些是細(xì)胞轉(zhuǎn)化為癌細(xì)胞的成熟條件。
受損、不穩(wěn)定的 DNA 的標(biāo)志之一是微核的存在,微核是在細(xì)胞分裂過程中 DNA 片段未能正確分離時(shí)形成的。當(dāng)這些微核破裂時(shí)(它們很容易破裂),細(xì)胞質(zhì)中的因子就可以接觸到 DNA。Gan 教授及其團(tuán)隊(duì)觀察到巨細(xì)胞中的微核和免疫系統(tǒng) cGAS-STING 通路的相應(yīng)激活,該通路可感知錯位的 DNA,并已知會導(dǎo)致 1 型 IFN 信號傳導(dǎo)。
然而,在廣泛細(xì)胞融合的沖擊下,激活的 cGAS-STING 通路開啟了一種不尋常的死亡程序,即自噬,而不是產(chǎn)生 1 型干擾素。這導(dǎo)致這些異常的巨細(xì)胞自我毀滅。由于非自然細(xì)胞融合通常伴隨著 DNA 損傷和不穩(wěn)定,因此這種殺傷機(jī)制可能是一種在細(xì)胞癌變前摧毀細(xì)胞的有效方法。
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