為了殺死血液中的細菌，我們的免疫系統(tǒng)依賴于可以在其目標中打開致命洞的納米機器。倫敦大學學院的科學家現(xiàn)在已經(jīng)拍攝了這些納米機器，發(fā)現(xiàn)了這一過程中的一個關(guān)鍵瓶頸，有助于保護我們自己的細胞。

這項研究發(fā)表在Nature Communications上，讓我們更好地了解免疫系統(tǒng)如何殺死細菌以及為什么我們自己的細胞保持完整。這可能會指導(dǎo)開發(fā)利用免疫系統(tǒng)抵御細菌感染的新療法，以及重新利用免疫系統(tǒng)對抗體內(nèi)其他流氓細胞的策略。

在早期的研究中，科學家們對活細菌的攻擊標志進行了成像，結(jié)果顯示免疫系統(tǒng)反應(yīng)導(dǎo)致“彈孔”擴散到細菌的細胞包膜上。這些孔非常小，直徑僅為10納米 - 約為人類頭發(fā)寬度的1 / 10,000。

在這項研究中，研究人員模仿了使用模型細菌表面的膜攻擊復(fù)合物(MAC)如何形成這些致命的孔。通過跟蹤過程的每個步驟，他們發(fā)現(xiàn)在每個洞開始形成后不久，該過程停滯不前，為身體自身的細胞提供重復(fù)。

“似乎這些納米機器等待了一段時間，允許他們的潛在受害者進行干預(yù)，萬一它是身體自身細胞之一，而不是入侵蟲，然后才能進行致命打擊，”愛德華·帕森斯博士(倫敦大學學院倫敦分校納米技術(shù))。

該團隊表示，該過程暫停，因為完成一個洞需要18份相同的蛋白質(zhì)。最初，只有一個插入細菌表面的拷貝，之后蛋白質(zhì)的其他拷貝更快地插入到位。

“這是膜攻擊復(fù)合物的第一個蛋白質(zhì)的插入，導(dǎo)致殺死過程中的瓶頸。奇怪的是，它與我們自己的健康細胞上防止孔形成的點相吻合，從而使它們完好無損，”巴特教授說。 Hoogenboom(倫敦大學學院物理與天文學)。

為了以納米分辨率和每幀幾秒的速度拍攝免疫系統(tǒng)，科學家們使用了原子力顯微鏡。這種類型的顯微鏡使用超細針來感覺而不是看到表面上的分子，類似于盲人閱讀盲文。針反復(fù)掃描表面以產(chǎn)生足夠快速刷新的圖像，以跟蹤免疫蛋白如何聚集在一起并切入細菌表面。

該研究由倫敦大學學院領(lǐng)導(dǎo)，并與倫敦帝國理工學院，洛桑瑞士聯(lián)邦理工學院和利茲大學的科學家密切合作開展。

這項工作得到了生物技術(shù)和生物科學研究委員會，醫(yī)學研究委員會，工程和物理科學研究委員會以及歐盟的資助。