树突状细胞迅速实现细胞凋亡 抑制细菌生长

顾汉现

树突状细胞迅速实现细胞凋亡 抑制细菌生长


日期: 2009-08-07  


        包括树突状细胞(DCs)和巨噬细胞在内的免疫细胞能够发现并且吞噬细胞内的病原体，这些病原体随后会在细胞内的隔膜间快速分解，从而防止了病原体的进一步传播。然而，一些病原体，例如嗜肺军团菌，却能够破坏这些防御机制，并且幸存于细胞内的液泡中。那么，树突状细胞如何战胜这类细菌，并有效地控制细菌传染呢？如今，由美国康涅狄格州纽黑文市耶鲁大学医学院的病理学家Catarina  V.  Nogueira和同事进行的一项研究表明，树突状细胞通过迅速实现细胞凋亡从而抑制嗜肺军团菌的生长。   



        之前的研究表明，通过感应包括模式识别受体NAIP5(一种细胞凋亡抑制蛋白质，能够对细胞质中的细菌鞭毛蛋白作出响应)和1型半胱氨酸蛋白酶在内的炎症调节细胞的死亡，巨噬细胞限制了嗜肺军团菌的复制。然而，树突状细胞却能够忍受细胞凋亡，同时在被嗜肺军团菌感染而缺乏NAIP5或1型半胱氨酸蛋白酶的情况下控制细菌的生长，并且比在巨噬细胞中观察到的具有更快的动力学特征。为了进一步研究这一问题，研究人员调查了NAIP5信号有缺陷的小鼠体内树突状细胞中的3型半胱氨酸蛋白酶——细胞凋亡的一种下游调节因子——受损后造成的影响。尽管在被传染两小时后，缺乏3型半胱氨酸蛋白酶的树突状细胞与NAIP5信号有缺陷但树突状细胞中3型半胱氨酸蛋白酶充足的小鼠表现出了类似的响应，但前者在被传染后10小时则表现出了更高的传染速度，以及较低的细胞凋亡水平。这一观测结果意味着由3型半胱氨酸蛋白酶决定的细胞凋亡路径对于诱导树突状细胞的死亡是重要的，并从而在传染后及早限制了病原体的复制。   



        3型半胱氨酸蛋白酶能够被细胞凋亡的内部(或线粒体)路径所激活，其中包括促进细胞凋亡蛋白质BAK和BAX。在被传染后，缺乏树突状细胞的BAK和BAX与野生型树突状细胞表现出了类似的细胞凋亡水平，这意味着由NAIP5决定的路径依然具有功能，并且补偿了BAK与BAX的损失。然而，缺乏BAX和缺乏BAK的树突状细胞却表现出了明显更低的细胞凋亡水平，并且在被一种鞭毛蛋白编码基因flaA产生突变(并因此无法诱发NAIP5的活化)的嗜肺军团菌感染后，支持了增加的细菌复制。因此，由NAIP5决定的路径和细胞内部路径是细胞凋亡的两个独立路径，它们都能够抑制嗜肺军团菌的复制。有趣的是，由flaA突变的嗜肺军团菌感染的树突状细胞导致的B细胞淋巴瘤2(BCL-2)——能够抵消BAX和BAK功效的一种促生存蛋白质——的过度生产限制了细胞凋亡，并因此导致了细胞内细菌复制的增加，从而确定了内部的细胞凋亡路径在这一过程中的重要性。研究人员在《科学公共图书馆》上报告了这一研究成果。   



        这一理论表明，两种细胞死亡路径能够防止细菌的复制，但与炎症调节路径相比，细胞凋亡的内部路径能够在传染的较早期开始运作。研究人员提出，对细胞凋亡的感应就像是一种天生的免疫机制，从而防止细菌在树突状细胞转移到淋巴组织期间发生传播。