神奇！人体细胞竟能自产“洗洁精”，通过溶解入侵细菌外膜来阻止感染

就像清洁剂除掉顽固污渍一样，我们人体内的细胞会自产“抗生素”蛋白质，能够通过溶解细菌外膜来阻止感染，发挥“人体洗洁精”的功能效果。

当免疫细胞因子干扰素-γ (IFN-γ)激活时，大多数人类细胞，不仅仅是属于免疫系统的细胞，都会对感染产生保护性反应。但IFN-γ如何在非免疫细胞和组织中发挥这一功能，目前尚不清楚。

近日发表在《科学》杂志上的一项研究中，来自美国霍华德休斯医学研究所和耶鲁大学医学院团队的Gaudet等人，使用基因组规模的CRISPR/Cas9基因编辑鉴定载脂蛋白L-3 (APOL3)作为IFN-γ诱导的杀菌蛋白，保护人类上皮、内皮和成纤维细胞免受感染。

APOL3直接以宿主细胞质中的细菌为目标，通过将它们的阴离子膜溶解成脂蛋白复合物来杀死它们。这项工作揭示了一种洗涤剂样机制，在人类细胞自主免疫期间，以对抗细胞内病原体。

他们鉴定出ISG载脂蛋白L3 (APOL3)是一种有效的效应蛋白，能够杀死侵入细胞质的细菌。这些发现在原代人类肠上皮细胞、肠肌成纤维细胞和小静脉内皮细胞中得到了验证，这些细胞目标通常不被认为是免疫系统的一部分。

研究人员们通过活体显微镜跟踪了APOL3，发现它能迅速迁移到胞浆暴露的细菌中，而其他APOL家族成员却没有。超分辨成像、生物工程报告者和细胞游离重建的结合显示，当APOL3在IFN-γ激活的细胞内靶向病原体时，它会对细菌的内膜(IM)造成致命的伤害。

研究人员们发现，APOL3对微生物而非宿主内膜的溶膜活性，来自于将细菌缺乏胆固醇的聚阴离子脂质底物溶解成盘状脂蛋白复合物的能力；单粒子低温电子显微镜发现，这些复合物类似载脂蛋白支架“纳米盘”。

而且他们发现，从细菌的内膜(IM)中提取脂质后，APOL3从部分无序的无脂状态转变为紧密折叠的脂蛋白“纳米盘”——这一过程导致细菌迅速死亡。

该研究为身体内任何细胞都可以成为免疫系统一部分的观点增加了新的证据。研究人员表示，这一发现将是对抗危及生命的有害感染以及耐药性超级细菌的关键。

译/前瞻经济学人APP资讯组

论文链接：https://science.sciencemag.org/content/373/6552/eabf8113