观察我们的免疫细胞如何杀死细菌，开发提升“作战力”的武器

　　

为了杀死血液中的细菌，我们的免疫系统依赖于能够在目标体内撬开致命漏洞的纳米机器。伦敦大学学院的科学家们现在已经对这些纳米机器进行了拍摄，发现了这个过程中的一个关键瓶颈，它有助于保护我们自己的细胞。

这项发表在《Nature Communications》上的研究为我们更好地了解免疫系统是如何杀死细菌，并保持我们自己的细胞完整。这可能指导开发利用免疫系统抵御细菌感染的新疗法，以及重新调整免疫系统的用途以对抗体内其他流氓细胞的策略。

在早期的研究中，科学家们对活细菌攻击的特征进行了成像，显示免疫系统的反应导致“弹孔”散布在细菌的细胞膜上。这些洞非常小，直径只有10纳米——大约是人类头发宽度的1/10000。

在这项研究中，研究人员利用一个模型细菌表面模拟了膜攻击复合物（membrane attack complex，MAC）是如何形成这些致命洞的。通过跟踪该过程的每一步，他们发现在每个洞开始形成后不久，进程就停止了，为身体自身的细胞提供了一个重印。

Edward Parsons博士（伦敦大学学院纳米技术中心）解释说：“这些纳米机器似乎要等一会儿，让它们潜在的受害者介入，以防它是人体自身的一个细胞而不是入侵的障碍物，然后再进行致命打击。”

研究小组说，这个过程会暂停，因为凿穿一个洞需要18份相同的蛋白质拷贝。最初，只有一个拷贝可以插入细菌表面，之后，其他拷贝的蛋白质就会更快地插入。

膜攻击复合物的第一个蛋白的插入，是杀灭过程中的瓶颈。奇怪的是，它正好与我们自身健康细胞上的成孔现象相吻合，从而使正常细胞不受损伤，” Bart Hoogenboom教授说。

为了以纳米分辨率和每帧几秒的速度拍摄免疫系统，科学家们使用了原子力显微镜。这种显微镜利用一个超细的针来“感觉”而不是“看”表面的分子，类似于盲人阅读盲文。针反复扫描表面，产生一个足够快的刷新图像，跟踪免疫蛋白是如何聚集在一起并切入细菌表面的。

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原文检索：Single-molecule kinetics of pore assembly by the membrane attack complex

（生物通：伍松）