為了殺死血液中的細菌，我們的免疫系統(tǒng)依賴于能夠在目標體內(nèi)撬開致命漏洞的納米機器。倫敦大學(xué)學(xué)院的科學(xué)家們現(xiàn)在已經(jīng)對這些納米機器進行了拍攝，發(fā)現(xiàn)了這個過程中的一個關(guān)鍵瓶頸，它有助于保護我們自己的細胞。

這項發(fā)表在《Nature Communications》上的研究為我們更好地了解免疫系統(tǒng)是如何殺死細菌，并保持我們自己的細胞完整。這可能指導(dǎo)開發(fā)利用免疫系統(tǒng)抵御細菌感染的新療法，以及重新調(diào)整免疫系統(tǒng)的用途以對抗體內(nèi)其他liumang細胞的策略。

在早期的研究中，科學(xué)家們對活細菌攻擊的特征進行了成像，顯示免疫系統(tǒng)的反應(yīng)導(dǎo)致“彈孔”散布在細菌的細胞膜上。這些洞非常小，直徑只有10納米——大約是人類頭發(fā)寬度的1/10000。

在這項研究中，研究人員利用一個模型細菌表面模擬了膜攻擊復(fù)合物（membrane attack complex，MAC）是如何形成這些致命洞的。通過跟蹤該過程的每一步，他們發(fā)現(xiàn)在每個洞開始形成后不久，進程就停止了，為身體自身的細胞提供了一個重印。

Edward Parsons博士（倫敦大學(xué)學(xué)院納米技術(shù)中心）解釋說：“這些納米機器似乎要等一會兒，讓它們潛在的受害者介入，以防它是人體自身的一個細胞而不是入侵的障礙物，然后再進行致命打擊。”

研究小組說，這個過程會暫停，因為鑿穿一個洞需要18份相同的蛋白質(zhì)拷貝。初，只有一個拷貝可以插入細菌表面，之后，其他拷貝的蛋白質(zhì)就會更快地插入。

膜攻擊復(fù)合物的個蛋白的插入，是殺滅過程中的瓶頸。奇怪的是，它正好與我們自身健康細胞上的成孔現(xiàn)象相吻合，從而使正常細胞不受損傷，” Bart Hoogenboom教授說。

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(xué)家們使用了原子力顯微鏡。這種顯微鏡利用一個超細的針來“感覺”而不是“看”表面的分子，類似于盲人閱讀盲文。針反復(fù)掃描表面，產(chǎn)生一個足夠快的刷新圖像，跟蹤免疫蛋白是如何聚集在一起并切入細菌表面的。

原文來源：Single-molecule kinetics of pore assembly by the membrane attack complex

（生物通：伍松）