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负责军团病的细菌将宿主细胞代谢调节到其优势

2018-12-22 09:17:49 • 来源：

科学家们已经证明，细菌病原体军团菌嗜肺军团菌已经制定了针对宿主细胞线粒体的特定策略，这是一种负责细胞生物能量学的细胞器。他们的研究提供了关于病原体如何操纵细胞代谢以在细胞内复制的信息，并提出了保护宿主细胞免受军团菌诱导的线粒体变化以抵抗感染的新概念。

负责军团病的细菌将宿主细胞代谢调节到其优势

细胞内病原体采用各种策略来规避宿主 细胞的防御并在细胞内增殖。一个具体的策略是靶向像线粒体这样的宿主细胞器。线粒体是定义明确的细胞质细胞器，具有许多细胞代谢功能。线粒体为细胞提供能量，因此被称为细胞的“动力室”。一些细菌，包括嗜肺军团菌，能够改变线粒体功能，使其成为病原体的优势。

嗜肺军团菌是一种引起军团病的细菌病原体 - 一种以急性肺部感染为特征的疾病，如果不及时治疗，通常是致命的。在法国，每年发现1200至1500例病例，死亡率为5%至15%。

巴斯德研究所，CNRS和Inserm的研究人员与瑞士的一个研究小组合作，发现了一种先前未知的机制，通过这种机制，嗜肺军团菌靶向线粒体，调节线粒体动力学，从而损害线粒体呼吸，从而导致线粒体呼吸的变化。细胞代谢。宿主细胞中的这些代谢变化有利于细菌复制。因此，重新布线细胞生物能量以在宿主细胞中产生复制允许的生态位是嗜肺军团菌的核心毒力策略。

研究人员发现，嗜肺军团菌与宿主线粒体建立短暂的，高度动态的接触，并分泌一种称为MitF的酶，通过诱导DNM1L依赖的线粒体片段化来改变线粒体的形状。令人惊讶的是，嗜肺军团菌诱导的线粒体片段化不依赖于细胞死亡并最终损害线粒体呼吸，而细胞糖酵解增加。因此，细菌诱导的线粒体动力学变化促进感染细胞中有利于细菌复制的类似Warburg的表型(其为癌细胞的特征)。

研究人员推测，保护宿主细胞免受军团菌诱导的线粒体变化可能有助于抵抗感染。实际上，用抑制线粒体形态变化的化合物预处理人细胞可保护宿主细胞免受军团菌诱导的线粒体变化并限制人细胞的细菌感染。

巴斯德研究所细胞内细菌研究部门生物学博士和CNRS研究员Carmen Buchrieser说：“这是一个重要的发现，因为我们的结果显示了嗜肺军团菌用于细胞内复制的关键策略。通过靶向线粒体，细菌确保宿主细胞能够复制它。因此，研究人员还必须将研究重点放在由病原菌引起的代谢变化上，以开发针对军团病和其他与细胞内细菌相关的疾病的新治疗策略。

这项工作揭示了病原体如何在人类细胞感染过程中塑造宿主代谢反应，并表明宿主细胞中的代谢变化有助于人体细胞中的致病性复制，从而引起疾病。它还提出了一个新概念，即通过抑制病原体诱导的代谢变化来治疗感染。

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