來自加州大學戴維斯分校的研究人員在新研究中揭示了，先天免疫系統是如何區別危險病原體和友好微生物的。就像竊賊入屋的方式一樣，惡意細菌強行進入到細胞中，因而使得自己顯出原形。而傳感蛋白即刻檢測到入侵，會觸發報警，動員先天免疫反應。對于免疫的新認識會幫助研究人員找到治療炎癥性疾病的新靶點。這一研究論文發表在3月31日的《自然》（Nature）雜志上。

免疫系統要執行許多困難的任務，包括區分細胞和微生物。機體內，尤其是消化道中存在有萬億的有益微生物，免疫系統也必須將它們與危險病原體區分開來。

“微生物寄居在我們的身體中。實際上，人體內的細菌比細胞要多得多。一方面，免疫系統不能對這些有益微生物產生過度反應。另一方面，當病原體入侵時它必須做出敵對反應，”論文的資深作者、加州大學戴維斯分校醫學微生物學和免疫學教授及研究副主席Andreas Bäumler說。

區別致病細菌和有益細菌的關鍵在于它們的目標存在差別。普通消化細菌滿足于寄居在腸道中，而它們更具毒力的表親則必須闖入細胞中才能生存。沙門氏菌通過激活一些酶，重排細胞骨架中的肌動蛋白而實現這一目的。幸運地是，細胞內蛋白可以感知這些活性酶，導致快速的免疫反應。

在新研究中，研究人員在細胞系和動物模型中對一種沙門氏菌進行了研究，確定了先天免疫系統選擇細菌進行攻擊的機制。沙門氏菌利用一種像分子注射器一樣的分泌系統，將諸如SopE等致病蛋白注入到細胞中。SopE激活人類GTPase酶RAC1和CDC42，破壞周圍的肌動蛋白，使得細菌侵入。

然而破門而入會引發一系列的后果。一種稱作NOD1的蛋白，能感知活性GTPase酶，并識別它們的致病特性，發出警報，向RIP2等其他的蛋白發送信號，告知細胞處于危險之中。最終，這一信號傳導到NF-κB蛋白，這一轉錄因子會指示基因組啟動一種免疫反應，激活與炎癥、中性粒細胞和其他免疫功能相關的基因。

盡管此前人們猜測，GTPase激活可能觸發了一種免疫反應攻擊細菌。但在這項研究之前，沒有人確定這一信號通路通向了NF-κB。這些研究結果有些令人感到驚訝，是因為此前研究人員對NOD1進行過深入的研究，這使得他們認為已沒有可進一步揭示的秘密。沒有人想到，它在向先天免疫系統發出細胞遭受攻擊的警報上發揮如此重要的作用。

這些研究結果有可能幫助研究人員找到對抗炎癥性疾病的新靶點。例如，眾所周知NF-κB與多種疾病，如炎癥性腸病、關節炎、白血病以及其他一些疾病相關。通過了解激活炎癥的信號通路，科學家們和臨床醫生可以開發出抑制它的方法。

Bäumler說：“因為宿主認為存在一種感染，這些信號通路有可能被錯誤激活。了解這些信號通路以及它們的激活機制，對于控制它們至關重要。”