单细胞死法肠化细菌如何使用死细胞作为燃料

至今为止,对于编程细胞死亡与细菌感染之间的关系仍有很多未知数CJAnderson博士和比利时ViB-UGent教授最近的工作为这个题目开明并引进新层复杂宿主病原体交互作用团队显示死哺乳动物细胞产生并流出新代谢物,如肠道细菌沙门氏菌并E.西里岛使用作为燃料帮助他们在食物中毒、炎症和化疗诱导粘膜炎期间实现殖民化取死养分释放并引出令人振奋的治疗性干预可能性

人体估计有38万兆细菌细胞 超过30万兆人细胞 组成成人平均体大部分这些细菌都居住在肠道内,在帮助维护健康方面发挥着关键作用。要做到这一点,微生物群落必须保持完全平衡算法平衡因微生物群落组成改变而告密时, 通常称过程为维生性, 可能引起或加剧多种病理即食物或水基感染(“食物中毒”)非常常见。

在一个健康的成年人中 每天数十亿细胞死法过程 程序化细胞死法Apotosis允许细胞自毁响应适当的触发程序,过程与生命密不可分,因为它控制细胞生长、开发变换归并过程的最后阶段是由邻近或招聘健康细胞快速控制清除细胞尸体和碎片,然后再实现任何有害影响

有趣的是,前研究生Chris Medina领导的拉维昌德兰实验室先前的工作显示,死细胞不是等待清除的惰性细胞,而是在清除过程中起到分块作用,释放组织内扩散的可溶代谢物帮助邻近健康细胞查找、目标并清除尸体团队在2020年研究中显示,不同细胞类型经历吸附,受不同刺激释放特定代谢物,其中子集分享所有非吸附细胞部分可溶代谢物通过Patin-1通道从potice关键是RNA排序显示从potice解析代谢物可起信号分子作用,诱发健康相邻细胞中特定基因程序,包括抑制炎症、细胞扩散和伤口愈合团队还继续显示,从potic细胞释放出六种代谢物的混合体可减轻Vivo中特定类型炎症,提高代谢法对炎症进行治疗的可能性

细菌高度高效生物调节代谢函数中的基因,因此这些代谢酶往往只在基底出现时才表示出来。

这项工作对推广概念至关重要 即potic细胞释放代谢物 做为'告别'信号 积极调节组织结果骨质疏松症机能,包括无法清除死细胞,可在不同组织中引起各种病理,包括胃肠道

长期以来人们都认识到哺乳动物细胞死亡和胃肠病理之间存在关系,并有底层微生物分量数项研究显示许多食物寄生病原体,包括某些菌株沙门氏菌可诱导程序细胞死亡此外,诊断出炎性肠道疾病患者腹部死亡率上升,内脏微生物群落不平衡死哺乳动物细胞对细菌生长的直接效果至今一直缺失

科学家显示细胞死亡过程本身可以通过改变人体免疫响应间接影响细菌感染同时,其他研究者也在调查死哺乳动物细胞与邻接细胞的通信方式CJ Anderson, Kodi Ravichandran和他们的Vib-UGENT团队在这两个研究领域间搭建链路,

程序细胞死亡促进细菌生长
为解决此问题,团队开发了一个研究模型,设计该模型是为了诱导哺乳动物细胞分解并测试释放可溶代谢物是否影响细菌生长

研究者先从鼠标conoc组织生长细胞并用chemisticsstaurosporine或doxori嵌入式细胞死亡并收集出厂免细胞超强有意思的是 研究者发现沙门氏菌与接触新介质相比,接触偏多超自然体后增长增加使用小鼠的conocrapse提取capase3和capase7沙门氏菌增长显示程序细胞死亡需求沙门氏菌增长

并增强沙门氏菌生长型超强人 人类共生细胞线 也增强人类肠道生长esherichia大肠杆菌,病原体klebsiella肺炎并E.西里岛从Crohn疾病、直肠癌和尿道感染者获取的细菌值得注意的是,强制细胞死亡或死死没有增强沙门氏菌增长再次凸显程序细胞死亡对细菌生长的要求实验证明编程细胞死亡足以促进细菌生长,发生这种情况时,i)由不同触发物诱发死亡,ii)鼠标和人上皮细胞死亡,ii)使用多类细菌

第二,通过使用严格过滤策略,团队证明可溶性因子小于3kDa从pootistic上下文细胞释放最有意思的是,团队发现哺乳动物细胞使用相同的告别信号 也可以用作养分/食物 由Enterobacteriacee表示六代谢物进一步测试时,团队发现六代谢物中的二代谢物(UDPglucose和fructese-1-6-bis磷酸盐)驱动细菌生长,而其他代谢物(强效哺乳动物信号)不影响细菌生长发现显示,仍然有可能使用特定代谢混合物影响哺乳动物信号,而不增强细菌生长

细菌使用或劫持哺乳动物'告别'信号养分

死生释放
深入探索细胞-死亡-细菌关系时,团队测序出偏多超自然生物所生长的细菌基因,希望识别特殊微生物基因,这些基因对驱动细菌生长至关紧要。有趣的是,他们识别沙门氏菌基因回流素PFLB编码变速器转换为Acetyl-CoA删除PFLB基因大减沙门氏菌偏多超自然生长建议直接作用PFLB推广沙门氏菌增长

细菌高度高效生物规范代谢函数所涉及的基因,因此这些代谢酶往往只在基底出现时才表示出来。增强表达方式PFLB表示可能富含回压超自然确实,团队发现哺乳动物细胞产生并释放细胞死时的回火沙门氏菌增长哺乳细胞用回流抑制器Shikonin显示会减少隐式回压量,转而大大降低回压量沙门氏菌增长

肠状细菌似乎有高效增长策略,利用消亡内分泌细胞释放的可溶性因素获取养分/食物团队称此进程为DINNR

使用鼠标模型后, 研究者继续测试DINNR是否增加细菌生长或易染三种疾病环境:在食物传播感染期间发炎驱动细胞死亡和化疗诱导粘膜炎每种情况下,肠膜细胞容积增强易感染性与Enterobacteriacee家族成员在这些模型中,竞争感染野生类型PFLB变异菌株沙门氏菌确认PFLB依赖细菌生长和殖民化再者,小鼠肠膜缩水大减法3和7大减法7大减法PFLB依赖性细菌移植这些数据推进概念,即哺乳动物细胞释放的可溶性分解因子被肠状细菌所利用,DINR直接促增

推介法
癌症病人护理方面,化疗造成的胃肠毒性不仅影响生活质量,还可能导致治疗时间缩短或降低治疗剂量两者都难免会影响治疗效果此外,接受化疗的癌症病人后发感染的风险大得多。化疗与细菌感染之间的关系令作者特别感兴趣医生确切知道何时对癌症病人使用乳液化药, Anderson表示:「非食物传播感染或突发肠病或克罗恩病,概念上说,我们有一个治疗窗口 在那里我们可以开发出某种组合法 限制细菌使用这种燃料

简言之,拉维昌德兰及其团队的工作为复杂宿主-微生物交互注入新层,其中死亡诱导养分释放作用为肠道细菌的燃料源如果我们能改变或限制细胞死时释放部分养分,那么就有改善病人护理的机会和任何基础研究一样,还有很多工作要做,但这些发现为未来治疗提出了令人振奋的可能性。