免疫细胞撒网保护我们免受伤害

我们的免疫细胞可以经历一种壮观的细胞死亡形式，利用它们自己的DNA形成杀死传染性微生物的网。现在，先进的显微镜技术使科学家们第一次能够可视化免疫细胞在这一非凡过程中的行为细节。

中性粒细胞是白细胞中最常见的一种，通常是最先出现的一种免疫细胞首席研究员(萨尔茨堡大学)Astrid Obermayer博士说:“它们有广泛的可能反应。“这些包括摄入微生物(这一过程称为吞噬作用)，并发出信号招募其他类型的免疫细胞。”2004年，人们发现它们还可以使用由DNA线制成的陷阱捕捉微生物，这些DNA线带有抗微生物蛋白(中性粒细胞细胞外陷阱- NETs)。这发生在中性粒细胞经历一种特殊形式的细胞死亡，叫做NETosis[1][2]。

在NETosis期间，致病微生物的存在刺激中性粒细胞中的酶转化和降解称为组蛋白的蛋白质，组蛋白使DNA紧密缠绕。这导致细胞核膨胀，随后核膜破裂，将DNA释放到细胞的主要部分。在这里，杀菌酶和消化酶附着在解压缩的DNA上。最终，细胞膜破裂，将NETs释放到细胞外空间，在那里它们直接破坏微生物，并作为阻止疾病传播的屏障。

Obermayer博士说:“虽然单细胞的NETosis已经有很好的记录，但net通常会形成复杂而连续的网络，目前尚不清楚这些相互连接的模式是如何形成的。”为了调查这一点，研究人员对小鼠和人类的中性粒细胞使用了各种高度熟练的显微镜技术。这些包括用荧光抗体标记细胞，识别NET特异性蛋白，并使用a生成3D NET结构的高景深图像扫描电子显微镜(SEM)。

通过用化学刺激处理细胞，研究人员能够人为地触发NET的形成，并捕捉到这一过程的每个阶段。他们发现中性粒细胞产生net的方式与蜘蛛织网的方式相似。首先，它们把一根DNA线拴在障碍物上，然后爬开，让DNA解开成一根长线。线随后分散，形成网状结构。Obermayer博士说:“通常情况下，这些线被拉过或经过其他中性粒细胞，这种接触似乎激活了这些细胞中NET的形成，导致连锁反应。”这就解释了为什么少量的细胞可以在大面积上构建这样相互关联的陷阱。

从进化的角度来看，细胞外陷阱是一种古老的防御策略，甚至在螃蟹或贻贝等无脊椎动物身上也能看到。Obermayer博士说:“net是先天免疫系统的一种非常快速、广谱的防御机制，但它们也可能是一把双刃剑。”“因为它是非特异性的，酶也可以对宿主组织起作用。”在未来，Obermayer博士计划开发一种实时观察NETosis的技术细胞并调查net的形成是否因感染类型而不同。

这些结果将于2016年7月6日星期三在布莱顿举行的2016年实验生物学学会年会上公布。

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