拍摄我们的免疫系统如何杀死细菌

为了杀死血液中的细菌，我们的免疫系统依赖于可以在其目标中打开致命洞的纳米机器。伦敦大学学院的科学家现在已经拍摄了这些纳米机器，发现了这一过程中的一个关键瓶颈，有助于保护我们自己的细胞。

这项研究发表在Nature Communications上，让我们更好地了解免疫系统如何杀死细菌以及为什么我们自己的细胞保持完整。这可能会指导开发利用免疫系统抵御细菌感染的新疗法，以及重新利用免疫系统对抗体内其他流氓细胞的策略。

在早期的研究中，科学家们对活细菌的攻击标志进行了成像，结果显示免疫系统反应导致“弹孔”扩散到细菌的细胞包膜上。这些孔非常小，直径仅为10纳米 - 约为人类头发宽度的1 / 10,000。

在这项研究中，研究人员模仿了使用模型细菌表面的膜攻击复合物(MAC)如何形成这些致命的孔。通过跟踪过程的每个步骤，他们发现在每个洞开始形成后不久，该过程停滞不前，为身体自身的细胞提供重复。

“似乎这些纳米机器等待了一段时间，允许他们的潜在受害者进行干预，万一它是身体自身细胞之一，而不是入侵虫，然后才能进行致命打击，”爱德华·帕森斯博士(伦敦大学学院伦敦分校纳米技术)。

该团队表示，该过程暂停，因为完成一个洞需要18份相同的蛋白质。最初，只有一个插入细菌表面的拷贝，之后蛋白质的其他拷贝更快地插入到位。

“这是膜攻击复合物的第一个蛋白质的插入，导致杀死过程中的瓶颈。奇怪的是，它与我们自己的健康细胞上防止孔形成的点相吻合，从而使它们完好无损，”巴特教授说。 Hoogenboom(伦敦大学学院物理与天文学)。

为了以纳米分辨率和每帧几秒的速度拍摄免疫系统，科学家们使用了原子力显微镜。这种类型的显微镜使用超细针来感觉而不是看到表面上的分子，类似于盲人阅读盲文。针反复扫描表面以产生足够快速刷新的图像，以跟踪免疫蛋白如何聚集在一起并切入细菌表面。

该研究由伦敦大学学院领导，并与伦敦帝国理工学院，洛桑瑞士联邦理工学院和利兹大学的科学家密切合作开展。

这项工作得到了生物技术和生物科学研究委员会，医学研究委员会，工程和物理科学研究委员会以及欧盟的资助。

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