东方时讯网志贺氏菌可以感染人类，但不会感染小鼠。在3月29日的《自然》杂志上，来自UConnHealth的一个团队解释了原因。他们的发现可以解释我们免疫系统关键武器的多样性。
志贺氏菌感染会导致发烧、胃痛和长达一周的长时间腹泻，有时甚至是血性腹泻。这种细菌每年仅在美国就有450,000人患病。虽然大多数人会自行康复，但儿童和免疫系统较弱的人有可能感染志贺氏菌并扩散到他们的血液并导致肾脏受损。志贺氏菌感染是导致疾病和残疾的重要原因，但很难研究这种细菌，因为它只会使人类和类人猿等灵长类动物患病，而不是在实验室中容易研究的动物。这种细菌不能感染更典型的实验室动物，如老鼠。
之前的研究着眼于志贺氏菌如何与gasdermin-B相互作用，gasdermin-B是我们免疫系统的重要组成部分，有助于保护我们免受感染。Gasdermin-B是称为gasdermin的蛋白质家族的成员，该家族包括gasdermin-A、-B、-C、-D、-E和-F。人们认为，当gasdermin-B检测到入侵者(例如细菌)时，它会开始在细胞壁上戳洞，导致细胞壁爆裂并释放化学物质，这些化学物质会引发炎症并调用免疫系统的增援措施。但以往对gasdermin-B的研究是相互矛盾的;一些人证实了它在感染期间在细胞死亡中的作用，但其他人则反驳了这一想法。
UConn医学院免疫学家JianbinRuan和UConnHealth的一组同事想弄清楚gasdermin-B在微生物入侵的情况下是否真的会导致细胞死亡;他们还想弄清楚为什么当志贺氏菌是入侵者时它不这样做。
该团队需要仔细研究gasdermin-B。他们表达蛋白质，纯化它，然后将蛋白质冷却到非常低的温度，这样当他们用电子显微镜给它拍照时它就会保持静止。
“我们收集了数十万张图像，以在原子水平上构建蛋白质分子的3D模型。通过这些模型，我们将了解这些蛋白质的外观以及它们如何发挥作用，”阮实验室研究员王成亮说。和该研究的第一作者。
他们的研究证实了之前的研究，并提供了志贺氏菌抓住人类特定的gasdermin-B片段的证据。然而，小鼠版本的蛋白质具有不同的形状，可防止志贺氏菌附着在其上，从而快速清除细菌并防止感染。这一发现有助于解释为什么志贺氏菌不能感染小鼠。
由于人类gasdermin-B可以配置为六种略有不同的蛋白质或亚型，该团队表达了所有六种亚型，然后研究了这些亚型在细胞内的行为，他们发现了一些令人惊讶的事情：gasdermin-B的一些亚型确实戳了洞导致细胞死亡——但其他亚型没有。
“以前，人们不明白为什么研究相互矛盾。我们表明只有两种gasdermin-B亚型会导致细胞焦亡或细胞死亡，”Ruan说。这两种亚型包含其他gasdermin-B亚型中不存在的特定蛋白质片段，如它们的低温电子显微镜结构所示。
这一发现或许可以解释细胞死亡和生命的许多奥秘。例如，众所周知，癌细胞的寿命很长，而且不太可能因细胞焦亡而死亡。可能是这些癌细胞只表达不在细胞壁上穿孔的gasdermin-B亚型。
然而，我们还不知道这些其他异构体在做什么。可能是gasdermin-B的不同亚型根据它们在体内的位置发挥着重要而独特的作用，不同的细胞类型优先表达不同的亚型。
“我们团队发现的蛋白质结构对药物开发具有重要意义。具体来说，它们可以为调节gasdermin-B活性的小分子药物的设计提供信息，”Ruan解释说。“这些药物可能通过抑制或增强免疫反应来治疗一系列疾病，包括癌症、炎症和自身免疫性疾病以及传染病。因此，我们的研究结果有望开发出新疗法来解决这些紧迫的医学问题需要。”