CRISPR揭示了抗菌肽的秘密生命

当谈到免疫系统时，我们通常会想到像B细胞和T细胞或巨噬细胞这样的淋巴细胞会不断寻找和破坏对抗入侵病原体如细菌和病毒的任务。但是我们的免疫系统实际上包括一个鲜为人知且研究较少的第一道防线，被称为“先天免疫”。

先天免疫的主要武器之一是小肽家族，统称为“抗菌肽”或简称AMP。AMP由宿主(例如人类)细胞产生，并通过破坏细胞膜或破坏其功能来对抗入侵的微生物。

尽管它们很重要，但我们对AMP的了解很少。一些体外研究表明，它们可以杀死细菌和真菌，但科学家们一直很难在生物体内研究它们。其中一个原因是先天免疫中涉及太多因素，因此在生物体中分离单个AMP的作用是一个非常复杂的命题。

但现在我们有了工具。来自EPFL全球卫生研究所的Bruno Lemaitre实验室的科学家使用基因编辑技术CRISPR，从果蝇Drosophila中删除了不少于14个AMP。通过删除单个AMP基因，各种基因组合，甚至所有14个基因，科学家们能够移除相应的AMP并观察它们的缺失如何影响苍蝇对不同细菌和真菌病原体的抗性。

结果表明，至少在果蝇中，AMP主要作用于革兰氏阴性细菌(例如大肠杆菌，肠杆菌属)和某些真菌。AMP也可以一起工作或通过累加各自的效果。令人惊讶的是，他们发现某些AMP在防御某些感染方面具有非常特异性(例如针对病原体P. rettgeri的AMP双萜)。这种意外的结果突出了先前未知的先天免疫反应特异性水平。

“真正令人兴奋的是，这些结果将帮助我们了解我们自己的AMP如何帮助对抗感染，”该研究的第一作者Mark Austin Hanson说。“可能有些人有一个特定AMP的缺陷副本需要预防常见的感染 - 例如，尿路感染的大肠杆菌 - 因此它们的风险更高。抗击感染很好，但学习如何首先要防止它是药物的理想。这就是这些AMP的作用：它们可以在感染进入之前预防感染。“

但Hanson补充说，研究AMP的应用更进一步。“研究苍蝇的AMP如何发挥作用也可以帮助我们管理经济上重要的昆虫，无论是保护大黄蜂还是防止蚊子传播疾病。”

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