對(duì)于正在接受治療的癌癥和其他疾病患者來說，細(xì)菌感染可引起一些主要問題。在住院期間問題尤為嚴(yán)重，因?yàn)榇藭r(shí)患者的免疫功能往往變?nèi)酢?br />更復(fù)雜的是，緩解或防止感染的抗生素，可能對(duì)生活在體內(nèi)的健康有益菌（主要在腸道內(nèi)）產(chǎn)生負(fù)面影響。如果微生物群——意指棲居于體內(nèi)的所有微生物——失去平衡，就會(huì)使有害細(xì)菌處于支配地位，并產(chǎn)生抗生素耐藥菌株。
鑒于此，對(duì)于澄清“身體如何對(duì)抗病原菌而不消滅良性細(xì)菌”的興趣在持續(xù)增長。這一理解可能會(huì)帶來增強(qiáng)這一自然防御的方法。
zui近，美國Sloan Kettering紀(jì)念癌癥中心的研究人員，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)不尋常的過程，身體可以通過這個(gè)過程，感知致病菌的存在并摧毀它們。細(xì)胞不是直接檢測微生物，而是監(jiān)控細(xì)菌如何干擾產(chǎn)能細(xì)胞結(jié)構(gòu)（稱為線粒體）的功能。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在zui近的《自然》（Nature）雜志。
帶領(lǐng)這項(xiàng)研究的細(xì)胞生物學(xué)家Cole Haynes稱：“一些腸道細(xì)菌可引發(fā)線粒體功能障礙，可能是為了促進(jìn)感染。作為應(yīng)答，當(dāng)細(xì)胞發(fā)現(xiàn)線粒體功能被擾亂時(shí)，它們就打開某些基因，對(duì)細(xì)菌發(fā)動(dòng)攻擊。”
腸道反應(yīng)
Haynes博士解釋說，這一機(jī)制可能已經(jīng)進(jìn)化為使細(xì)胞能夠檢測有害細(xì)菌。身體殺死病原微生物的主要方法包括，用白血細(xì)胞直接攻擊它們，但是這發(fā)生的不夠快速或是有充分選擇性的。
他說：“在腸道這樣的地方，有很多不同的細(xì)菌，在某種程度上它們看起來都一樣。你如何區(qū)別有害菌和有益菌？你不想清除整個(gè)腸道菌群，它們可使你保持健康。也許，要做到這一點(diǎn)，一種方法是檢測那些擾亂細(xì)胞內(nèi)活動(dòng)的病原體。”
Haynes博士說，他和他的同事們采取了一種意想不到的途徑。他在Sloan Kettering研究所的實(shí)驗(yàn)室，主要研究細(xì)胞自然保護(hù)和維持線粒體的應(yīng)激反應(yīng)，這提供了大多數(shù)能量，使細(xì)胞能正常履行職責(zé)。線粒體功能障礙似乎在癌癥和衰老過程中發(fā)揮作用。
近年來，Haynes和同事們一直把注意力集中在一個(gè)稱為ATFS-1的保護(hù)性蛋白質(zhì)。當(dāng)細(xì)胞處于壓力條件下，ATFS-1在細(xì)胞核中積聚，并打開一些有助于恢復(fù)線粒體功能的基因。但是，研究人員注意到，ATFS-1也會(huì)打開與對(duì)抗細(xì)菌（身體先天免疫反應(yīng)的一部分）有關(guān)的基因。
他說：“這讓我們假設(shè)，也許這種應(yīng)激反應(yīng)通路可與先天免疫結(jié)合，從而允許檢測擾亂線粒體的細(xì)菌，所以可發(fā)動(dòng)一種應(yīng)答來破壞病原體。”
線蟲防御
為了驗(yàn)證這一理論，Haynes和共同作者，將線蟲群體暴露于綠膿桿菌（Pseudomonas aeruginosa）——一種人體常見細(xì)菌，已知可導(dǎo)致線粒體功能障礙。在綠膿桿菌浸潤腸線蟲道中的細(xì)胞后，缺乏ATFS-1基因功能的線蟲死亡時(shí)間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于普通線蟲。
相反，當(dāng)研究人員增加了ATFS-1基因的表達(dá)后，線蟲存活時(shí)間延長。很明顯，受感染細(xì)胞通過分泌較高水平的抗菌肽和酶（可降解細(xì)菌膜和壁），殺死了大部分的綠膿桿菌。Haynes博士說：“這的確表明，這種響應(yīng)是抗菌的，并可以殺死病原體。”
目前還不清楚，這個(gè)過程是否將適用于人類，雖然培養(yǎng)的人細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明，線粒體壓力可增加抗菌肽基因的活性。
Haynes博士稱，這些發(fā)現(xiàn)如果得到進(jìn)一步的證實(shí)，就會(huì)為對(duì)抗細(xì)菌感染提供一種潛在的新策略。
ViaFect轉(zhuǎn)染試劑 
他說：“在過去十年中，還沒有設(shè)計(jì)出很多新的抗生素，所以，利用細(xì)胞其線粒體防衛(wèi)的藥物，有可能會(huì)提供新的方法來對(duì)抗感染。我認(rèn)為，增強(qiáng)人體自身細(xì)菌防御的治療方法，與通常直接靶定病原體的抗生素相比，更不容易產(chǎn)生耐藥性。”