近(16)日，耶魯大學(Yale University)研究團隊發現一種APOL3 (Apolipoprotein L3)蛋白，存在於人體大部分的區域。這種殺手蛋白(killer protein)，透過溶解細菌細胞膜，能夠像洗滌劑(detergent)般攻擊經油性標記的細菌。該研究首次揭開具類似洗滌劑作用的保護性蛋白質的例子，已刊登於《Science》。
 
這稱作細胞自主免疫(cell-autonomous immunity)的機制，為人類細胞抵抗感染提供了新見解。這種防禦機制，在脊椎動物中由屬於第Ⅱ型細胞激素的干擾素γ (IFN-γ)調節干擾素刺激基因(IFN-stimulated genes, ISG)的轉錄，以對抗病原體。
 
該研究使用具雙層膜結構的沙門氏菌株(Salmonella)感染非人類免疫細胞，於HeLa CCL2細胞中尋找新的抗菌ISG。研究人員證實，經感染後觸發的IFN-γ信號可以阻止細菌，但不清楚參與反應的蛋白質種類。
 
接著為了確定涉及反應的基因，研究人員使用CRISPR-Cas9篩選1.9萬多人類細胞的基因，尋找可能轉譯保護性蛋白質的IFN-γ誘導基因。結果顯示，發現APOL3基因，是一種可以消滅侵入細胞質的細菌的ISG。
 
另外也發現需要另一種分子──GBP1協助破壞細菌外膜，使APOL3能夠通過細菌以分解內膜。APOL3蛋白的分解機制依賴分子極性，一部分呈現親水性，另一部分呈現親油性。這特性賦予APOL3能夠去除由脂質塊組成的細菌內膜。
 
研究負責人John MacMicking博士指出，這種針對細菌細胞膜的攻擊必須具有高度選擇性，APOL3需避免攻擊人類自身的細胞膜。研究人員也針對此發現，APOL3避開人類細胞膜的主成分，而針對細菌的特定脂質。
 
該研究證實，APOL3可以保護血管和消化道細胞，發現的新機制更有機會減少傳統抗生素的使用。MacMicking也表示，洗滌劑作用的機制可以協助支持人體的自然免疫反應。
 
參考資料:
https://www.genengnews.com/news/human-cells-use-detergent-like-protein-to-clean-up-invading-intracellular-bacterial/

(編譯/實習記者 蕭宇軒)