研究人员发现,肠道中的一种特定蛋白质正在与细菌扩散进行重要战斗。
通过多种保护作用,这种蛋白质未来可能被用于治疗炎症性肠病等疾病。
这种蛋白质,即凝集素-2,对科学家来说并不陌生,但它在胃肠道中的作用一直不明确。凝集素-2属于一类称为凝集素的蛋白质,它们通过与特定糖分子结合发挥作用。
麻省理工学院领导的研究团队现在发现,凝集素-2以两种方式发挥作用:首先,它连接胃肠道内衬的黏液分子,加强保护肠道组织的黏液屏障。
但如果屏障出现破损,凝集素-2也能识别并捕获各种细菌细胞,抑制其生长或将其完全杀死。
因此,凝集素-2的作用是防御和进攻活动的结合,保护身体健康。
"令人惊讶的是,凝集素-2以两种互补的方式运作,"麻省理工学院化学家劳拉·基斯林表示。
"它有助于稳定黏液层,如果该屏障受损,它可以直接中和或限制开始逃逸的细菌。"
研究人员采用多种技术来观察凝集素-2的活性。他们研究了小鼠组织、小鼠和人类的肠道细菌,以及在实验室中分离的人类和小鼠版本的蛋白质。
这些方法揭示,凝集素-2靶向半乳糖——一种存在于黏液分子和一些细菌细胞表面碳水化合物中的简单糖(包括与胃肠道感染相关的细菌)。
在凝集素-2结合并捕获微生物的情况下,细菌似乎会随着时间推移而分解,可能是因为该蛋白质破坏了它们的外膜。
更重要的是,凝集素-2中和的一些细菌在不同程度上已经产生了抗生素耐药性,这使得这些发现在药物开发方面更具价值。
这些细菌包括可引发败血症的金黄色葡萄球菌,以及引起肺炎和其他感染的肺炎克雷伯菌。
"凝集素-2首先加强黏液屏障本身,然后如果该屏障被破坏,它可以控制细菌并限制其生长,"基斯林说。
科学家估计,人类基因组中编码了200多种凝集素,因此研究工作仍在继续,以了解它们如何影响细胞间通信和免疫功能。
在这项凝集素-2研究之前,研究人员已将肠道中的凝集素-1与克罗恩病联系起来。因此,这些蛋白质似乎在保护肠道健康方面发挥着关键作用。
研究人员还指出,炎症性肠病患者的凝集素-2水平通常异常低或高。根据这项新研究,这可能表明黏液屏障修补不够好,或者健康细菌正在被杀死。
相关:研究发现人体肠道中的微生物可能增强肌肉力量
凝集素-2运作的进攻和防御两方面在未来可能都有用,无论是通过开发模仿该蛋白质某些作用的药物,还是通过增强该蛋白质在体内的自身能力。
这些凝集素是古老的动物蛋白质,被认为早于我们今天体内运作的更先进免疫系统。但这项研究表明它们并非粗糙的工具;它们在击退危险细菌时非常精确。
"将人类凝集素作为对抗抗菌素耐药性的工具,开辟了一种从根本上新的策略,借鉴我们自身的先天免疫防御,"基斯林说。
"利用身体已经用来保护自己免受病原体侵害的蛋白质是很有吸引力的,这是我们正在追求的方向。"
该研究已发表在《自然通讯》上。
ScienceAlert的故事由人类撰写、事实核查和编辑,从不使用人工智能生成。不要错过任何故事,请订阅。
【全文结束】

