线粒体如何在对抗威胁生命的细菌中发挥强大作用？

致病细菌和我们的免疫系统之间持续的优势之争导致了双方一些狡猾的战争战术的演变。一种特别讨厌的细菌：耐甲氧西林金黄色葡萄球菌，或MRSA。众所周知，MRSA经常在学校和医疗机构引起威胁生命的感染。这导致密歇根医学研究人员最近调查了免疫系统细胞如何传递致命的有效载荷来摧毁入侵的生物体，如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌。

他们的工作发表在《细胞宿主微生物》杂志上。当受到入侵警告时，被称为巨噬细胞的免疫细胞包围并吞噬细菌，将它们隔离在一个被称为吞噬细胞的隔间中。细胞然后用一种叫做活性氧的武器摧毁它们。“活性氧的一个例子是漂白剂，”密歇根大学微生物学和免疫学教授、这项研究的首席研究员玛丽奥赖尔丹博士说。“就像你不想漂白皮肤一样，细菌不需要活性氧来破坏它们的外表面。”免疫细胞通常使用众所周知的机制在其吞噬细胞中部署活性氧，这包括将氧化剂倒入隔间中以杀死细菌。但是许多细菌——包括沙门氏菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌——已经找到了避免这种形式攻击的方法。

线粒体：权力玩家

奥赖尔丹和她的同事、研究调查员巴塞尔阿布艾塔博士和特蕾西舒尔茨试图找到多余的系统免疫细胞来对抗这些细菌。在这样做的过程中，他们发现了一个意想不到的角色：线粒体。阿布艾塔说：“我们发现巨噬细胞侵入MRSA，开启了增加ROS线粒体发育的机制。

它是细胞内ROS线粒体的天然副产物，即能量的产生。研究小组发现，当受到压力时，例如外来物质的入侵，来自内质网——细胞中的细胞器——的化学信号，作为一种邮局，在细胞周围包裹和发送物质——通知线粒体增加ROS的产生。还有一个问题：线粒体是如何将其ROS转移到吞噬细胞的？O'Riordan说：“ROS还会损害我们自己的细胞，所以我们假设一定有某种传递机制。“传统上，人们不知道如何包装线粒体，将物质输送到细胞的不同部位。”

靶向给药方法

他们的研究表明，活性氧在微小的线粒体囊泡中传递，最近发现这是线粒体与细胞其他部分沟通的一种方式。为了找到这些有效载荷，Abuaita利用荧光标签和实时高分辨率成像技术实时观察这一过程。他在显微镜下用耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染了一个细胞，并插入了一种在活性氧存在下会发光的染料。被感染细胞中的线粒体开始发光，当细菌接触它们的外膜时，巨噬细胞也开始发光。

一旦巨噬细胞吃了耐甲氧西林金黄色葡萄球菌，当活性氧被输送到吞噬细胞时，他看到了一个发光的热点。但是为什么细胞有两种不同的方式来部署ROS呢？“免疫系统充满冗余，”奥赖尔丹说。“根据定义，一定是我们知道的每一种细菌、病毒或寄生虫都是病原体，因为它进化出了一种避开免疫系统的方法。”免疫系统也有真正多样化的目的和机制。开放地询问关于免疫系统的问题和理解这些病原体生物学的不同方法帮助我们找到了一个合适的实验系统。"

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