近期，由西班牙、美國、澳大利亞和巴西的研究人員共同在《Science》期刊上發表的一項研究，描述了一個迄今仍未知的新的免疫防禦機制。它是由脂滴（lipid droplets, LDs）精心策劃的機制，脂滴是一種能夠吸引並消除入侵病原體的胞器。
生物體內的食物櫃—負責儲存能量及營養—脂滴
我們的細胞會累積營養並聚集在一種稱為脂滴的胞器中，這些營養以脂肪的形式提供必要的能量使其發揮功能。例如，脂滴提供能量讓心臟跳動、讓肝臟發揮其代謝功能或讓肌肉能夠運動。來自西班牙生物醫學研究中心的Albert Pol教授說：「脂滴就像我們細胞的食物櫃一樣，我們在那裡累積了以後可能會使用到的食物。而這種情況發生在所有真核細胞中，從酵母或昆蟲到植物或哺乳動物。」
當病毒或細菌感染宿主細胞時，它們需要大量的營養來繁殖並且用最快速度到達脂滴。這份在《Science》期刊上發表的研究表示，脂滴對感染是有反應的，它們組織了一種由抗生素和抗病毒蛋白組成的複合物，以對抗並消除病原體。它是一種作用於人體所有細胞的機制，不僅僅是免疫系統的專業細胞，例如巨噬細胞。且在昆蟲中也觀察到了這種防禦策略，顯示了這個機制在我們先天免疫在進化過程中的重要性。
細胞先天免疫力的關鍵
研究人員表示，細胞為了保護自己免受感染，會在脂滴上放置大量的抗生素和抗病毒蛋白。總結而言，透過比較正常細胞和受感染細胞中脂滴的表面積，研究人員確定了400個候選物來觀察，當它們與病原體接觸時，它們將對脂滴起到保護作用。文獻第一作者、IDIBAPS小組的研究員Marta Bosch解釋說：「在這項研究中，我們集中研究了其中的6種蛋白質，結果顯示它們在感染不同類型的細菌時能保護細胞。」
西班牙國家心血管研究中心的MiguelSánchez-Álvarez接著說：「這些抗生素和抗病毒蛋白集中在細胞內的單個隔室中，可以在降低毒性的同時產生協同作用，並使其餘的細胞機制正常發揮作用。」
脂滴中介先天免疫防禦
脂滴是整合細胞代謝和宿主防禦的先天免疫樞紐
此外，研究結果顯示，這種策略可以產生廣譜反應，也就是說，是存在許多具有不同作用機制的抗生素和抗病毒藥物，甚至還可以產生協作機制來攻擊這些感染。作者進一步解釋說：「蛋白質之間的協同作用，好比說，其中一種負責破壞病原體的膜，而另一種去破壞它的基因組物質。」
Albert Pol教授最後總結：「這項研究代表了一種制式的轉變，因為即使直到現在，人們仍一直認為脂滴在感染過程中會替病毒或細菌服務。但有鑑於目前對抗生素的廣泛耐藥性，這項研究已經闡明了一種重要的防禦機制，有助於破譯與抗菌防禦有關的分子機制，這些機制可用於開發新的抗感染劑，未來將可應用於開發新的治療策略來阻止感染。」
參考資料：
- M. Bosch el al., “Mammalian lipid droplets are innate immune hubs integrating cell metabolism and host defense,” Science(2020). science.sciencemag.org/cgi/doi … 1126/science.aay8085
- Scientists discover a new mechanism for cellular defense against viral and bacterial infections
