揭秘:粘膜細胞如何自我調節以抵禦感染?

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通過新冠肺炎臨床觀察發現,肥胖人群容易感染,也容易從輕症轉成重症。其中一個原因是肥胖者的膽固醇水平偏高。最近,德克薩斯大學的研究結果解釋了這個現象。當免疫系統檢測到有感染的危險時,人體細胞通過降低其表面的膽固醇水平,提高免疫能力。如果膽固醇基礎水平過高,影響細胞的沒有反應。這項發現為不用抗生素來抵抗感染提供新的方法(Vulnerable cells armor themselves against infection by depleting surface cholesterol. ScienceDaily, 13 April 2020)。

粘膜對保護人體免受感染至關重要腸,因為肺和口鼻腔等部位的粘膜是細菌或病毒進入體內的重要通道。科學家觀察到,當細菌侵入時,粘膜細胞附近巨噬細胞等免疫細胞增加,以抵禦感染。研究人員想知道,當免疫系統檢測到細胞或病毒感染威脅,粘膜細胞是如何增加分泌免疫細胞增強防禦能力?研究人員在有免疫巨噬細胞的培養皿中培養粘膜細胞,然後加入細菌,與沒有巨噬細胞的培養皿相比,這些粘膜細胞對感染的抵抗力明顯更高。

研究人員深入調查了巨噬細胞中的基因活性時,他們發現,當李斯特氏菌侵入,一種稱為膽固醇25-羥化酶(CH25H)變得更加活躍。進一步的測試表明,該基因產生的小分子是預防上皮感染的關鍵。Radhakrishnan教授說:「親脂性的膽固醇完全不與水混合,但是CH25H產生一種稱為25-羥基膽固醇(25HC)物質,增加了膽固醇親水性,它與水部分混合,由此可以調節膽固醇的含量。25HC降低參與膽固醇合成的基因的活性,激活將膽固醇轉化為可儲存在細胞中的酶的功能。

令人驚訝的是,當研究人員用25HC處理粘膜細胞時,25HC耗盡了細胞表面的膽固醇,將其拉入細胞內。Radhakrishnan說:「在一小時內,細胞表面的膽固醇顯著降低。到四個小時,細胞表面膽固醇完全消失了。」 研究證明,降低細胞表面膽固醇對於保護粘膜細胞免受感染至關重要,它可靠地增強細胞的防禦能力。當科學家用一種酶將細胞表面上膽固醇含量提高,細胞再次變得易於感染。

Alto博士說:「這個研究結果為我們帶來潛在的操縱膽固醇代謝的新線索,通過降低粘膜細胞表面膽固醇水平,來增強對病原體的免疫力。」專家認為,增加攝入富含植物甾醇的堅果蔬菜水果,有助於降低體內膽固醇水平,減少體內積蓄脂肪,提高粘膜抵禦感染的能力。

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