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        外泌體在免疫中的作用可能為吸入細菌提供藥物傳遞靶點
        
			
        
				2019-01-21 19:36:01
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        我們的免疫系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展出了復雜的方法來保護我們免受細菌的感染。然而，我們是如何防止細菌通過鼻子進入我們的呼吸道的，這在很大程度上還是一個謎。
        

        外泌體在免疫中的作用可能為吸入細菌提供藥物傳遞靶點
        

        馬薩諸塞州眼睛和耳朵的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新的機制，它涉及外泌體的釋放，這種微小的充滿液體的囊有兩個保護作用。它們攻擊細菌，并沿著氣道將保護性的抗菌蛋白從鼻子前部運送到后部，在細菌進入人體之前保護其他細胞免受細菌侵害。這項名為“外泌體群清除氣道病原體并通過一氧化氮提供被動上皮免疫保護”的研究今天發(fā)表在《過敏與臨床免疫學雜志》(JACI)上。
        

        資深作者Benjamin Bleier醫(yī)學博士說:“就像踢馬蜂窩一樣，在細菌出現(xiàn)的第一個信號時，鼻子會向粘液中釋放數(shù)十億的外泌體，殺死細菌，并以一種天然的、強有力的防御來武裝整個氣道的細胞。他是馬薩諸塞州眼耳鼻喉外科醫(yī)生，也是哈佛醫(yī)學院耳鼻喉科副教授。“這幾乎就像這群外泌體在細胞有機會看到微生物之前，就在氣道深處對它們進行免疫。”
        

        通過之前的工作，研究小組注意到，鼻腔細胞中的蛋白質(zhì)也存在于患者的鼻黏液中。研究小組想知道這些蛋白質(zhì)為什么以及如何從細胞進入鼻黏液，并假設外泌體與這一過程有關。他們試圖確定粘膜暴露于吸入的病原體是否會刺激一群具有防御性的殺菌性外泌體，這些外泌體也會將其抗菌物質(zhì)捐贈給鄰近的上皮細胞。他們發(fā)現(xiàn)鼻黏膜來源的外泌體(NMDEs)含有免疫防御蛋白，能夠快速的上皮間蛋白轉移。
        

        為了研究這個問題，研究小組從病人的黏液中培養(yǎng)細胞。然后他們模擬了暴露在細菌中，并測量了釋放的外泌體的數(shù)量和組成。他們看著NMDE toll樣受體(TLR) 4刺激后分泌的有限合伙人(12.5μg /毫升)TLR4抑制劑的存在。
        

        當鼻子前部的細胞檢測到細菌分子時，它們會觸發(fā)一種叫做TLR4的受體，這種受體會刺激外泌體的釋放。當這種情況發(fā)生時，先天免疫反應會在五分鐘內(nèi)發(fā)生。首先，進入鼻子的外泌體數(shù)量翻了一番。第二，在這些外泌體中，一種保護酶——一氧化氮合酶的數(shù)量也翻了一番。作為一種眾所周知的抗菌分子，一氧化氮能有效地武裝每個外泌體來抵御細菌。采用elisa法和NO活性法檢測外周血一氧化氮合酶(NO)與一氧化氮的上皮間轉移。采用銅綠假單胞菌體外抑菌試驗。
        

        研究小組證實，在活體患者中，外泌體的數(shù)量和抗菌分子的數(shù)量在受到刺激后都增加了一倍，并進一步表明，這些受到刺激的外泌體在殺死細菌方面與抗生素一樣有效。最后，研究小組發(fā)現(xiàn)，外泌體被其他上皮細胞迅速吸收，從而能夠“捐贈”它們的抗菌分子。
        

        作者寫道,“體內(nèi)和體外有限合伙人暴露誘導NMDE分泌增加2倍和2倍增加exosomal誘導一氧化氮合酶表達和功能通過TLR4和核因子抑制劑κB激酶激活。LPS的刺激使外泌體對銅綠假單胞菌的殺滅活性提高了近2個數(shù)量級。脂多糖刺激的外泌體在接觸后5分鐘內(nèi)通過蛋白轉移使自體上皮細胞內(nèi)NO產(chǎn)生增加4倍。通過對NMDE蛋白組的通路分析，我們發(fā)現(xiàn)了另外44種與NO信號和先天免疫功能相關的蛋白。
        

        這些發(fā)現(xiàn)不僅為我們的免疫系統(tǒng)提供了進一步的信息。這項工作還揭示了一種利用這種運輸過程的藥物通過氣道細胞傳遞技術的新方法。更具體地說，作為天然的轉運體，外泌體可用于將吸入的治療藥物包轉移到上氣道細胞，甚至可能進入下氣道和肺。“鼻子為直接研究包括肺部在內(nèi)的整個人類呼吸道的免疫系統(tǒng)提供了一個獨特的機會，”Bleier博士說。
        
			

			
          
        
			
        
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