结核病(TB)是一种传染病,每年在全球范围内造成超过一百万人死亡。引发这种疾病的病原体,分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis),由于其复杂的外膜部分而致命,这帮助它逃避感染宿主的免疫反应。研究人员现在开发了一种化学探针,以研究这种外膜的关键组分。他们的结果为寻找灭活细菌的新方法迈出了一步。
因为治愈结核病需要服用数月的药物,这可能导致TB对某些抗生素产生耐药性,科学家们正在努力开发新疗法。一个可能的目标是细菌最外层,称为酰基膜(mycomembrane),它保护细菌免受压力。当分枝杆菌受到宿主的巨噬细胞免疫细胞的攻击时,酰基膜会产生抑制感染宿主免疫反应的化合物。此前,Ben Swarts、Sloan Siegrist和同事们开发了光激活化学探针,以模拟其中一些化合物,并研究它们可能与宿主免疫细胞的相互作用。现在,研究人员开发了一种用于另一种酰基膜组分的化学探针,称为分枝酸(mycolic acid)。他们设计的分枝酸探针能够捕捉宿主免疫细胞中相互作用的蛋白质——这些信息可能有助于科学家更好地理解分枝杆菌如何在宿主的攻击环境中生存。
在酶免疫测定中,探针刺激了类似于真实分枝酸在小鼠培养的巨噬细胞中的免疫反应。 使用荧光扫描,研究人员观察到分枝酸探针在巨噬细胞中光标记了蛋白质。 一项免疫印迹技术确定该探针与巨噬细胞上的特定受体——一种称为TREM2的蛋白质——相互作用,从而抑制免疫细胞的激活。
Swarts和同事们称,他们的策略为研究人员提供了一种研究分枝酸在分枝杆菌致病机制中作用的方法。“化学探针对发现和表征宿主-病原体相互作用是非常有价值的,这些相互作用通常难以研究,”Swarts解释道。“了解分枝杆菌细胞外膜组分如何操控宿主反应的分子细节,可能为未来治疗结核病的新策略提供信息,例如针对宿主蛋白的免疫疗法。”
作者承认获得了国家科学基金会和国立卫生研究院的资助。