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生存技巧:病原体利用免疫细胞中的铁源

动植物知识 2025-09-26 696

摘要:人体通过剥夺生命力来捍卫自己的病原体。但是,这种策略并不总是能针对沙门氏菌取得成功。研究人员发现,这些细菌专门针对免疫细胞内的铁富区域以复制。他们关于病原体如何逃避免疫防御的发现对于打击感染至关重要。...

人体通过剥夺生命力来捍卫自己的病原体。但是,这种策略并不总是能针对沙门氏菌取得成功。巴塞尔大学的研究人员发现,这些细菌专门针对免疫细胞内的富铁区域以复制。他们关于病原体如何逃避免疫防御的发现对于打击感染至关重要。

生存技巧:病原体利用免疫细胞中的铁源

我们的身体通过限制了对铁等必需营养物质的机会来控制细菌病原体。铁对于所有生物体至关重要。当细菌被剥夺了铁时,它们会停止生长和复制 - 换句话说,它们会饿死。结果,防止病原体扩散,并控制感染。

巴塞尔大学Biozentrum的Dirk Bumann教授现在在老鼠中发现,并非所有病原体都可以如此轻松地胜过。在他们的研究中,最近出版了细胞宿主和微生物,科学家证明,某些细菌专门隐藏在少数铁的少数免疫细胞中。病原体受到免疫系统的保护,在这些富铁的壁ni中复制。

铁剥夺作为防御策略

研究人员研究了沙门氏菌,一种已知会引起伤寒的细菌。为了逃避免疫防御,该病原体进入并驻留在特定的免疫细胞中。这些所谓的巨噬细胞使用运输蛋白NRAMP1将铁从细菌的藏身处抽出来防御入侵者。这种营养剥夺是人体的成功防御机制。然而,沙门氏菌已经找到了一种巧妙的方法来规避这一策略。

“我们惊讶的是,铁剥夺几乎不会影响整体沙门氏菌人口。起初,我们无法解释这一现象,” Bumann说。“但是我们的单细胞分析表明,很大一部分细菌特异性靶向了富含铁的巨噬细胞。”沙门氏菌通常会感染脾脏中的巨噬细胞,从而降解旧或受损的红细胞。由于红细胞含有大量铁,因此其降解的部位特别富含铁 - 细菌滴入了该资源中。

细菌利用富铁的小境

“在脾脏的巨噬细胞中,我们发现了两个沙门氏菌邦曼解释说:“人口居住在贫穷的地区,并努力生存。另一个子集位于富含红细胞残留物的囊泡中。”

同样在这些囊泡中,NRAMP1转运蛋白除去铁进行回收。然而,集中度仍然很高。 Bumann补充说:“即使超过99%的铁被抽出,剩余的量仍然足以使细菌保持生长。”这是铁的沙门氏菌子集主要驱动感染。

宿主病原体动力学

异质种群对于生存和扩散至关重要沙门氏菌主机内。这项研究强调了病原体的适应策略,即使是复杂的免疫防御机制。

这些发现为宿主 - 病原体动力学提供了重要的见解。鲍曼说:“我们的工作还强调了在单细胞水平上研究感染的重要性。” “只有了解病原体的生存策略,我们才能找到对抗感染的有效方法。”

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