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EBM:幽门螺旋杆菌诱发形成自噬小体

来源:EurekAlert! 2009-02-11 08:58

幽门螺旋杆菌( Helicobacter pylori) 是一种革兰氏阴性、具有鞭毛的微嗜氧细菌,可选择性的生存在人类的胃部。在全世界造成广泛性的感染,全球约有百分之五十的人口受感染;发展中国家约百分之八十、而工业化国家则有百分之二十到五十。幽门螺旋杆菌感染时,在局部引起的免疫反应会吸引巨噬细胞(macrophage)、嗜中性白血球(neutrophil)及淋巴细胞(lymphocyte)聚集至黏膜。虽然先天性(innate immune)及后天性免疫反应(adaptive immune)均被启动,但是此菌却难以被清除,没有任何治疗时会持续存在数十年。幽门螺旋杆菌的感染初期均无徵状,只有百分之十到二十左右的受感染者产生明显病徵,从胃炎到十二指肠溃疡,长期的感染会增加胃部腺癌(gastric adenocarcinoma)与胃部粘膜相关淋巴组织淋巴瘤(mucosa-associated lymphoid-tissue lymphoma)的发生概率,已被世界卫生组织定义为第一级致癌因子。Robin Warren与Barry Marshall先生因发现幽门螺旋杆菌与人类胃部疾病的相关性而在公元2005年受颁诺贝尔医学生理奖,然而我们对于此菌所引起的相关疾病所知仍然有限。为了增加存活与持续的依附在宿主体内,幽门螺旋杆菌发展出一些策略来抵御被免疫清除的命运,它可影响吞噬细胞的功能,包括避免受调理作用、抑制吞噬细胞的吞噬作用、影响细胞内的运输作用与吞噬小体的成熟。

今年二月的《实验生物学与医学》(Experimental Biology and Medicine)期刊,台湾台南市国立成功大学研究团队发表一篇研究指出,幽门螺旋杆菌的感染会诱发巨噬细胞产生自噬小体(autophagosome),并且适应地在其中进行复制。幽门螺旋杆菌的命运受菌株与感染细胞的选用而不同,部分台湾临床菌株可在巨噬细胞中的双层膜结构中进行复制,而标准菌株则被清除。此研究的资深学者黎焕耀博士表示:“幽门螺旋杆菌感染诱发细胞形成自噬小体,不仅仅在巨噬细胞中被发现,也在树状突细胞与胃上皮细胞中被发现。”这个幽门螺旋杆菌可藉由感染细胞的自噬小体进行复制的新发现,会改变我们过去对幽门螺旋杆菌在宿主身上生活史的了解,它原来是胞外细菌,现在可以被考虑为胞内细菌。其躲藏于细胞内不仅提高其抵御抗生素的作用,也使得对抗此菌的抗体无法发挥功能。幽门螺旋杆菌的感染也会影响树状突细胞的功能,使其无法有效的呈献抗原诱发适当的免疫反应,导致宿主有困难清除此细菌。更进一步使得宿主在对付此菌过程中因Th1与Th2反应失衡导致引起免疫病理作用,伤害宿主细胞。在此研究中台湾临床菌株的微小异质性爲幽门螺旋杆菌引起的难缠疾病提供了一个重要的启示。《实验生物学与医学》期刊总编辑Steven R. Goodman博士表示:“这个研究对于将来发展新药物以增强自噬小体的诱发来杀死幽门螺旋杆菌,是一个重要的提示。黎焕耀博士和他的研究伙伴们在帮助我们了解幽门螺旋杆菌的感染上做了一个重要的贡献。”(生物谷Bioon.com)

生物谷推荐原始出处:

Experimental Biology and Medicine,doi: 10.3181/0808-RM-252,Ya-Hui Wang,Huan-Yao Lei

The Autophagic Induction in Helicobacter pylori-Infected Macrophage

Ya-Hui Wang*, Jiunn-Jong Wu and Huan-Yao Lei,1

* Institute of Basic Medical Sciences,  Department of Medical Technology, and  Department of Microbiology & Immunology, College of Medicine, National Cheng Kung University, Tainan, Taiwan, Republic of China

To whom requests for reprints should be addressed at 1 The Department of Microbiology & Immunology, College of Medicine, National Cheng Kung University, Tainan, Taiwan, Republic of China.

Helicobacter pylori has developed several mechanisms to evade the intracellular killing after phagocytosis. In this study, we reported that some Taiwanese clinical isolated H. pylori can multiply in human monocytic cells, such as THP-1 or U937 cells, but not in murine macrophage Raw264.7 cells. After internalization, there was a 5- to 10-fold increment of re-cultivable H. pylori from the infected THP-1 cells at 12 hrs post infection. The dividing H. pylori was found in a double-layer vesicle, which is characteristic of autophagosome. The formation of autophagosomes is associated with the multiplication of H. pylori in THP-1 cells. Its modulation with rapamycin or 3-MA affects the level of H. pylori replication. Furthermore, the VacA or CagA mutants of H. pylori have lower levels of multiplication in macrophages. We conclude that H. pylori infection induces autophagosome formation, and these autophagic vesicles were adapted for the multiplication of H. pylori in the host.

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