驚訝！深海細菌能逃過人類免疫系統

驚訝！深海細菌能逃過人類免疫系統

最新一項研究發現，人類免疫細胞僅能識別在太平洋海底最深、最古老、最偏遠處發現的全部細菌之20%！

這一發現，讓科學家感到驚訝，也違背了免疫學上的經典信條——免疫系統已進化成可以識別每個微生物，因而也能捕獲具傳染性的微生物。

波士頓兒童醫院的免疫學家、研究負責人喬納森·卡根（Jonathan Kagan）對《生命科學》（Live Science）說：「一般的認識是免疫系統是通才，它不在乎某種東西是否有威脅，它只是（幫人體）擺脫它。但是直到現在，沒有人真正對這個假設進行過壓力測試。」

海洋中最深、古老、偏遠的細菌

為了驗證這種認識是否正確，科學家需要找到一種從未與哺乳動物免疫系統有過交集的細菌，於是他們在位於太平洋中部深處的夏威夷西南2,655公里處，基里巴斯（Kiribati）鳳凰島（Phoenix Islands）保護區內，開展研究。

波士頓大學海洋生態學家蘭迪·羅特揚（Randi Rotjan）對《生命科學》說，「這不僅是深海，而且是海洋中最深、最古老、最偏遠和受保護的部分。它深達海底4,000公尺；那裡沒有棲居的哺乳動物。這是一個有可能找到與我們在陸地上完全不同種類細菌的好地方。」

在選定地點，研究人員使用深海潛水艇，從海水、海綿、海星和沉積物樣本中收集海洋細菌，然後將它們培養成117種養殖細菌。在確定了細菌特徵之後，研究人員用其中50種菌株做實驗，將其暴露於小鼠和人類免疫細胞中。結果令人驚訝，研究人員發現，哺乳動物骨髓免疫細胞受體，無法看到其中80%的細菌，即40餘種菌株（大部分屬於Moritella屬）。

細菌和免疫力一起進化

卡根說：「這真是令人驚訝！由此得出的結論是，免疫系統的塑造，有賴於周邊的細菌，而細菌和免疫力一起進化。如果將免疫系統帶入一個不同的生態系統，那麼免疫系統會對很多細菌視而不見。」

卡根補充說，人的免疫系統不能認出深海細菌，反過來說，在大洋深處的無脊椎動物，可能對人類熟知的大腸桿菌也視而不見。

研究人員發現，哺乳動物細胞受體對這些LPS也視而不見。目前已知的是，哺乳動物的免疫系統，利用細菌細胞壁的最外層部分（主要為脂多糖）來識別革蘭氏陰性細菌。（123RF）

為了找出是哪些細菌特徵，導致免疫系統對深海細菌的視而不見。研究小組將小鼠和人類細胞，暴露於深海細菌細胞壁的一個特定部分，即脂多糖（LPS，存在於細菌體內的毒素，具有熱穩定性和化學穩定性）。研究人員發現，哺乳動物細胞受體對這些LPS也視而不見。目前已知的是，哺乳動物的免疫系統，利用細菌細胞壁的最外層部分（主要為脂多糖）來識別革蘭氏陰性細菌。

卡根說，這些深海細菌的LPS分子，看起來與陸地細菌中的類似，但它們的脂鏈比我們熟知的陸地細菌的脂鏈要長得多，研究人員不知道是否由於這個原因，導致了這些深海細菌無法被發現。

雖躲過免疫系統 但不會讓人類感染

研究人員說，雖然這些細菌具有躲避人體免疫系統檢測的怪異能力，但它們還不存在讓人類感染的危險。

羅特揚說，「首先，它們還沒有進化出逃離哺乳動物免疫系統的能力，因此如果存在任何致病性，那將是偶然的。第二個原因是，我們體內的溫度、壓力和化學環境與海底的差異非常大。這些細菌如果離開它們習慣的環境，即使只有幾分鐘也會讓它們不適。」

研究人員計劃，今後利用這個新發現來幫助開發更好的免疫療法。他們還希望回到太平洋的基里巴斯，以檢查被這些細菌感染的生物免疫系統的情況。◇