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  就像影戏发烧友能在一部新影片里一眼识出导演的审美特点,我们体内的细胞有一种特殊的模式识别受体,当它们识别出常见微生物的分子特征时,就会引发免疫系统。

  这些常见微生物的分子结构特征之一是脂多糖(LPS),这是一种锚定在革兰氏阴性菌的细胞壁上的长链糖。脂多糖具有标志性的特点,以至于许多研究职员以为我们的身体可以识别任何微生物上的脂多糖。但克日揭晓在《科学·免疫学》杂志上一项新研究解释,有一些深海细菌的脂多糖是我们身体的模式识别受体无法识其余。

  2017年,一群科学家搭乘施密特海洋研究所的法尔科号科考船,前往位于基里巴斯的菲尼克斯群岛珍爱区(PIPA)——这是地球上最大的海洋珍爱区之一。

  这里的生态系统险些从未被人类涉足过。为了举行探索,研究职员在海面下3000米(近2英里)的深处网络了细菌。他们在科考船实验室中培育了50种菌株,并将其与培育皿中的人类和小鼠免疫细胞接触。免疫细胞识别出了一些新菌株上的脂多糖,并以它们处置大肠杆菌等更常见细菌的方式作出反映。然而,80%的深海细菌却完全无法被细胞上一种或两种常见的探测脂多糖的模式识别受体识别。

  宾夕法尼亚大学的免疫学家Sunny Shin说:“我以为这篇论文异常令人兴奋。”她指出,这项发现与当前主流认知相悖,后者以为模式识别受体可以识别任何外来分子。然而,这项新研究解释,这些模式识别受体演化出的特征是只能检测出其所在环境中的微生物。

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  “当我们走进星巴克的时刻,我们的免疫系统固然有需要检测一下我们遇到的每一种微生物,”该论文的合著者、波士顿儿童医院的免疫学家Jonathan Kagan说道。然则,免疫系统没需要检测那些生涯在自然状态下我们永远不会遇到的环境中的微生物,这样的微生物也包罗那50个菌株。

  这是否意味着我们需要忧郁深海微生物会损坏我们的免疫系统?估量不需要。一方面,这些能在严寒又阴晦的深海高盐环境中茁壮发展的细菌,不见得能在我们温暖的身体内存活。而且免疫系统另有许多其他能感知细菌入侵的机制。

  不外,这项研究可能会带来很有意思的临床应用。恒久以来,研究职员一直思量将脂多糖加入疫苗内,以辅助引发免疫系统,但脂多糖会引起很强烈的免疫反映,具有一定的危险性。虽然大多数深海细菌的脂多糖不会触发人体免疫反映,但一些脂多糖变种照样会引起中度免疫反映。Kagan说,这些新脂多糖分子可以有用地充当调治器,辅助癌症疫苗的研究职员更细腻地调治免疫反映,而不只是在0和10的反映水平之间切换。

  深海并不是免疫学研究的传统领域。事实上,这项研究的提议源自Kagan、实验室成员Anna Gauthier和海洋生态学家Randi Rotjan(菲尼克斯群岛珍爱区的团结首席科学家)的怪异互助。Rotjan谋划了一场探险行动,并约请Gauthier对沿途的深海细菌举行网络和剖析。

  Rotjan说,研究职员设计明年炎天再去菲尼克斯群岛珍爱区来一场跨学科的远征,以研究更有针对性的问题,例如像珊瑚这样的原生深海生物是若何应对它们的细菌“邻人”的。然则,该团队随时准备迎接惊喜,她弥补说道:“这就是基础研究的美妙之处——你永远不知道会走向那边。”

  (Stephanie Melchor撰文,魏书豪翻译,郭晓、李诗源审校,据《全球科学》)

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