了解白細胞的防御機制可以帶來更好的治療方法
經(jīng)歷細菌感染?您的醫(yī)生通常會開處方抗生素。但是,這些抗生素和你的白細胞是如何協(xié)同工作以改善感染的呢?“人體對抗細菌的第一道防線是某些稱為中性粒細胞的白細胞,”密歇根醫(yī)學急診醫(yī)學助理教授,醫(yī)學博士J. Scott VanEpps說。“他們的一種武器是中性粒細胞細胞外陷阱,也稱為NETs。”
陷阱是主要由DNA構成的微觀纖維網(wǎng)絡,其由嗜中性粒細胞產(chǎn)生以捕獲細菌。但VanEpps指出,他們究竟如何運作仍然不清楚。“NETs的確切功能和機制仍然有點神秘,因為它們在不同的情況下具有不同的功能,”他說。“而且很難在實驗室中隔離這些NET并對其進行詳細研究。”
VanEpps是一項新研究的共同資深作者,該研究發(fā)表在Advanced Materials上,該研究調(diào)查了是否有辦法在實驗室中成功創(chuàng)建NETs以更好地了解NETs如何捕獲細菌。“我們希望提供一種自下而上的工程方法,以更好地了解免疫系統(tǒng)如何對抗細菌,特別是免疫系統(tǒng)的武器:NET,”密歇根中心綜合研究中心副主任VanEpps說。
重建和學習網(wǎng)絡
VanEpps解釋說,他和團隊在娛樂NETs期間發(fā)現(xiàn)了他們的第一個令人驚訝的發(fā)現(xiàn)。“盡管在天然NET中有數(shù)百種不同的成分,但我們只用兩種成分就可以重建其結構和功能,并確定了這些成分的最佳比例,”他說。“他們的外觀和功能非常相似,這些中性粒細胞產(chǎn)生的英語教師白血細胞和合成方法比中性粒細胞分離它們要簡單得多。”
在生產(chǎn)微球后,研究小組對它們進行了更密切的研究,以便更詳細地了解NETs如何捕獲,以及該研究的第二個令人驚訝的發(fā)現(xiàn),甚至殺死細菌。“我們研究了我們的微生物如何捕獲大腸桿菌并發(fā)現(xiàn)它們也能殺死它,”VanEpps說。“這導致我們研究了microwebs如何在抗生素中發(fā)揮作用。“重要的是,我們發(fā)現(xiàn),抗生素殺所需的劑量大腸桿菌(包括的粘菌素抗性菌株大腸桿菌)較少時,我們的微網(wǎng)存在”。
VanEpps的共同資深作者,喬治亞理工學院教授Shuichi Takayama博士說,調(diào)查結果是團隊合作的一個例子。“這項研究是一項杰出的團隊努力,”高山說。“來自VanEpps實驗室的微生物學,來自月球?qū)嶒炇业腘ET類物質(zhì)貢獻,來自奈特實驗室的NET專家,來自Weiss實驗室的粘菌素抗性專家和楊松博士領導的努力,使這一切都匯集在一起??。 “
未來的研究
VanEpps指出,這項研究可以成為未來研究的起點。“現(xiàn)在我們有了一個平臺,我們可以合成具有不同NET組件的微球,以更精確地描述免疫系統(tǒng)在不同情況下如何使用NET,”他說。
這種對身體自然殺滅細菌的理解也有助于開發(fā)新的感染治療方法。“鑒于免疫系統(tǒng)與某些抗生素之間潛在的協(xié)同作用,本研究中獲得的知識可能有助于未來設計新的和更好的抗生素,模仿人體的天然防御機制,并可能改變我們對抗生素的劑量,”VanEpps說。“這是至關重要的,因為我們30多年來沒有開發(fā)出新的抗生素類別,而且阻力繼續(xù)增加。”
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